5.1 Säuren / Basen im Alltag und Stoffeigenschaften

Das Verdauungssystem

Im Verdauungstrakt des Menschen herrschen unterschiedlichste pH-Werte. So weist der Speichel einen pH von 7,6 bis 7,8 auf, Magensaft durch Salzsäuresekretion einen pH von 1 und der Dünndarm pH-Werte zwischen 8 und 9. Eine der Funktionen stabiler pH-Werte in den unterschiedlichen Abschnitten des Verdauungssystems ist es, den dort jeweils wirkenden Verdauungsenzymen (Biokatalysatoren) optimale Wirkmöglichkeiten zu bieten.

Der pH-Wert der Böden

Böden weisen unterschiedliche pH-Werte auf. In erster Linie hängt der pH von den geologischen Gegebenheiten ab. Böden entstehen durch Verwitterungsvorgänge von Gesteinen. Über Kalk entstehen basische Böden, über Granit z.B. saure Böden. In der Natur lassen sich die Verhältnisse oft schon bis zu einem gewissen Grad an der Vegetation erkennen.

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So findet man Leberblümchen (links), Lungenkraut (mitte) und andere in Wäldern auf basenreichen Böden, die meist einen pH>7 aufweisen, während z.B. die Heidelbeere (rechts) ein typischer Säurezeiger ist. In Nadelwäldern kommt hinzu, dass verwitternde Nadelstreu den Boden zusätzlich versauert. Fällt dann noch saurer Regen, kann auf bestimmten Standorten der Boden so sauer werden, dass die Bäume geschädigt werden. Natürlich ist der Boden-pH auch in der Landwirtschaft bedeutsam.

Luftverschmutzung

Saurer Regen entsteht durch Emissionen von Nichtmetalloxiden, die mit Wasser in der Atmosphäre zu Säuren reagieren. Beispiele sind das Schwefeldioxid, das selbst zu Schwefliger Säure wird oder durch Oxidation in SO₃ überführt wird und dann als Schwefelsäure den pH des Regens stark erniedrigen kann. Ähnlich verhalten sich Stickoxide (NO/NO₂). Sie führen nach Oxidationsprozessen zu Salpetersäure. Die daraus resultierenden Umweltprobleme haben zur Einführung von Abgaskatalysatoren bei Autos geführt bzw. zur Reduzierung der Schwefelverbindungen in Treibstoffen. Auch andere Schwefeldioxidquellen wie Kohlekraftwerke wurden mit Entschwefelungsanlagen ausgestattet.
Saurer Regen belastet aber nicht nur die Wälder, er zerstört auch Baudenkmäler, indem er Sandstein auflöst.

Säurekatalyse

Unter dem Begriff Säurekatalyse versteht man bestimmte chemische Umsetzungen in der organischen Chemie, die bei sehr niedrigen pH-Werten beschleunigt ablaufen (z.B. die Addition von Wasser oder Alkoholen an Carbonylverbindungen). Im Beispiel ist die Addition von Wasser an Aceton (Dimethylketon) dargestellt.