Rost(lack)

Steampunk-Look fürs Auto, direkt aus der Dose - dank Rostlack ein Kinderspiel. Es handelt sich nicht um Farbe die wie Rost aussieht, sondern um eine Mischung die tatsächlich rostet. Außerdem kann man damit nahezu ALLEM einen Rostlook verpassen, also auch Keramik, Glas, Holz, Kunststoff. Wer nicht so Bock hat, 130€ pro kg auszugeben und nur mit Eisenteilen arbeitet, kann einfach den natürlichen Prozess beschleunigen: Abschleifen (noch besser: Sandstrahlen, das vergrößert die Oberfläche des Werkstücks), entfetten (mit Essigessenz zum Beispiel) und Salzwasser auftragen. Nach wenigen Stunden bildet sich Flugrost, der dann nur noch unter einer Klacklack-Schicht luftdicht konserviert werden muss, damit die Oxidation zum Stillstand kommt (je Sauerstoff, desto Rost!)

DNA extrahieren

Bis auf die roten Blutkörperchen besitzt jede Zelle unseres Körpers einen zwei Meter langen Strang mit unseren Erbanlagen. Und um den sichtbar zu machen, braucht man kein Labor. So etwas kann man ruckzuck in der Küche erledigen. Zutaten:

• Etwas Erbgut (etwas Spucke oder - weniger eklig - ein paar Erdbeeren o.ä.)
• Spülmittel 
• eiskalten, reinen Alkohol (Ethanol aus der Apotheke, Spiritus geht auch)
• Kontaktlinsenreiniger (oder Ananassaft)

Kreide-Kunst

Wer hätte zu Schulzeiten gedacht, dass eine Tafel SO aussehen kann… Kreidekünstler wie Valerie McKeehan führen die alte Kunst der Typografie fort, und das mit einem der ältesten Schreibgeräte überhaupt.

Soylent Green

Wenn ich über so etwas stolpere, weiß ich gar nicht, ob ich lachen oder weinen soll. Na, jedenfalls unterhielt ich mich gerade mit Freunden über den ersten Ökodystopie-Film “Soylent Green”, entstanden nach der Romanvorlage “New York 1999”. Es geht im Grunde um die Welt von heute: Komplett überbevölkert, wenige Superreiche haben Spaß, der Rest der Menschheit wird mit Fabriknahrung am Leben erhalten und Demonstrationen beenden Schaufelbagger. "Soylent Green" heißt das Produkt, welches das Prekariat im Jahr 2022 ernährt, und es besteht nicht aus Plankton, wie der Hersteller sagt, sondern aus … Aber das schaut ihr euch mal am Besten selbst an: Link.

War ja klar, dass jemand unter diesem Namen (Soylent) eine Plörre entwickelt, die den Salatteller überflüssig machen soll. Schönes Detail: Die URL lautet Soylent.me, was noch eindeutiger ist (wenn man den Film kennt). Statt grünen Keksen gibt es eine beigefarbene Ursuppe, die alles enthält, was man so braucht. Das allerkaputteste daran: Dieses Convenient-Produkt wurde von der Crowd mit 3.000.000 Dollar vorfinanziert. Das ergäbe eine schöne Fortsetzung des Films von 1972:  **** SPOILER! **** Man frisst sich nicht nur (unwissentlich) selbst und bezahlt dafür, nein, man investiert auch voller Vorfreude in die Firmengründung!

Kältemischungen

Heute waren es 34° in Hamburg, da passt das doch wie die Faust aufs Auge: Denn wenn die Limonade pi-warm wird, ist man im Team ZEUK natürlich gerüstet. Mitmenschen mit Gastro-Erfahrung kennen den Kochsalz + Eiswürfel-Trick (Mischungsverhältnis ca. 1:3), es gibt aber noch andere "Kältemischungen". Viel tiefere Temperaturen erreicht man zum Beispiel mit Ethanol & Trockeneis (festes Kohlenstoffdioxid, CO2): Da bewegen wir uns dann schon bei bis zu 90° Grad Minus und können z.B. Blumen wie in flüssigem Stickstoff schockfrosten. Um zu Hause Speiseeis herzustellen, reicht aber schon die Kochsalz-Nummer.

Superabsorber

Das ist ja mal 'ne Supersache: Ein Schleimbad für Yuppies von der britischen Firma Gelicity. Handelt es sich dabei um eine produktimmanente Zielgruppenkritik? Eine sinnvollere Zielgruppe als Bankster-Flittchen sind  mit Sicherheit Kinder. Und die werden von der Tochterfirma Gelli Baff bedient (ein PDF mit weiteren Infos). Auch JellyBath stellt so ne Pampe her. Wie im Video zu sehen, wird zunächst (Bade-)Wasser in Schleim verwandelt: Von einem Polymer - einem sogenannten Superabsorber.

Sekundenkleber

Auch mit Sekundenkleber kann man eine Menge Spaß haben, denn das Zeug lässt sich prima Zweckentfremden. Bergsteiger und Musiker schützen damit zum Beispiel ihre Fingerkuppen (kann später ggf. mit Aceton entfernt werden). Es lassen sich damit aber auch (Schnitt-)Wunden schließen. Einfach die Verletzung zudrücken und eine Ladung Sekundenkleber darauf (aber nicht IN die Wunde) Idealerweise kommt hier allerdings Sekundenkleber zum Einsatz, der statt Ethanol oder Methanol Butyl- bzw. Octyl-Alkohol enthält und deshalb ungiftiger ist. So etwas nutze die US-Armee bereits während des Vietnamkrieges, 1998 wurde dann die 2-Octyl-Cyanoacrylat-Variante für die zivile Nutzung freigegeben. Bei mueller-heinsberg.de gibts dazu tonnenweise Infos. BTW: Die ganz simple Version davon ist das altbekannte Sprühpflaster. In Folge 4 der ersten "Breaking Bad"-Staffel verarztet Walter sein Bein übrigens auch mit einer Tube Superglue.

Chemie für Einsteiger

“Wichtiges, Wissenswertes, Wunderbares aus der Chemie & Biologie. Für die Einsteiger in diese Fachrichtungen hat die dritte überarbeitete und erweiterte Auflage dieser Broschüre einiges zu bieten.” Stimmt! Warum dieses deutschsprachige PDF den englischen Titel “Chem is Try” trägt, ist mir zwar ein Rätsel, doch die 116 Seiten sind perfekt für alle, die bisher einen Bogen um Periodensystem, Puffersubstanz, chemisches Rechnen, Dichtetabellen, Aufbau und Chemie von Aminosäuren, Nukleinsäuren, Lipide und Kohlenhydrate machten. Wer das alles hochauflösend haben möchte, kann - ebenfalls kostenlos - die gedruckte Version bestellen. TOP!

UV-Kleber

Im Beitrag “Metalle ätzen” erwähnte ich das Produkt bereits, allerdings fällt mir gerade auf, das Bondic einem da im Grunde nichts anderes als UV-härtenden Kunststoff verkauft. Das Teil ist also eine Art handbetriebener Stereolithographie-Drucker (spult im Video einfach mal zu 1:38 vor) Und damit ein Verwandter des 3Doodlers, der wiederrum ein 3D-Stift auf der Basis eines "Fused Deposition Modeling" (FDM)-Druckers ist, der im Grunde auch nur eine höchst präzise Heißklebepistole darstellt… Wow.

Das heißt: Statt für 120 Gramm 20 Euro auszugeben (gibt’s bei Bauhaus-Online) könnte man einfach eine UV-LED kaufen (reichelt: 1€) und dazu 2 kg Photopolymer (braucht man z.B. auch für Siebdruck und Stempelherstellung) für ca. 42€ (also 0,021€ pro Gramm statt 0,16€ = ein Achtel des Bondic-Preises bzw. 12,5%) OK, PLUS Mehrwertsteuer… ;-)

UPDATE: In den USA ist Gel du Soleil sehr beliebt. Es eignet sich bestens als Hochglanz-Beschichtung. Im Grunde wie Klarlack, nur viel, viel dicker und eben UV-aktiviert, mit entsprechend endloser Verarbeitungszeit. Ganz normales Kunstharz (Resin) erzeugt diesen Look ebenfalls, ist aber deutlich schwerer zu verarbeiten - die mir bekannten Harze (gekauft bei TrollFactory), härten innerhalb weniger Minuten aus. Beide Varianten werden in diesem Video vorgeführt.

Metalle ätzen

Im vorherigen Posting ging es um den Bau und das Ätzen einer Platine. Man kann aber noch sehr viel mehr mit Eisen-Chlorid anfangen, als ein paar Leiterbahnen freizulegen. Moritz Wolpert zeigt mit seinem selbstgebauten Steampunk-Synthesizer “Schaltzentrale” in Perfektion, was man auf diesem Weg mit Bronze (Kupfer + Zinn) oder Messing (Kupfer + Zink) anstellen kann (siehe Bild). Die Vorgehensweise ist im Grunde identisch mit der zur Platinen-Herstellung.

Alufolie ätzen

Schönes Ding: Statt Eisenchlorid, Natriumpersulfat oder Hastenichtgesehen, ätzt der Kerl einfach Alufolie mit Tafelessig. Ich finde schon die Idee als solche bemerkenswert und würde mir das Alufolien-Motiv direkt an die Wand kleben (oder ein Schild daraus basteln oder so). Aber man kann das dann tatsächlich auch für eine Lithografie bzw. Radierung benutzen. Wenn man denn eine Druckpresse im Keller stehen hat.

Hm… Wenn man nun die Alufolie auf Kunststoff aufklebt und statt Essig einfach Rohrfrei (NaOH, Natriumhydroxid, Ätznatron) drüberschüttet… :-) Na, jedenfalls kann man mit NaOH prima Alu ätzen, wie dieser Sportsfreund demonstriert.
In diesem Posting hatte ich bereits die Ätztechnik im Modellbau angerissen, hier ist die Platinenherstellung ein Thema und auf ähnliche Art und Weise stellt man Stempel her.

DIY Glasplatine

Charles Lohr zeigt hier, wie man eine Platine von Grund auf selbst herstellt. Er kaufte also keine Fotoplatine, sondern nahm einen Objektträger, etwas Kupferfolie (0,003 cm dünn!) und verband die beiden Materialien mit etwas, dass ich noch nicht kannte: UV-Kleber. Den benutzten vor kurzem nur Zahnärzte, nun gibt’s so etwas von der deutschen Firma Bondic – für jedermann.

Was dann folgt, ist im Grunde eine Radierung: Das Ätzen von Kupferplatten wird seit Anfang des 17. Jahrhunderts praktiziert, unter anderem vom Rembrandt. Eisenätzradierungen (mit Essig und Salz) sind sogar schon aus dem Jahr 1513 bekannt.

Was man damals natürlich noch nicht kannte, ist die Toner-Transfer-Methode. Charles braucht also gar keine Fotoplatine mit UV-empfindlicher Schicht, da er den Schaltplan ausdruckt (Laser), aufbügelt (er benutzt zusätzlich einen Laminator) und anschließend mit Wasser freilegt. Durch die Hitze verbindet sich der Lasertoner mit dem Metall, alles andere lässt sich abwaschen und wegätzen. Letzteres erfolgt in einer Eisen-chlorid-Lösung (FeCl).

Nach der Reinigung erfolgt die Bestückung mit den Bauteilen. Charlie benutzt Lotpaste, die er mit einer Heißluftpistole verarbeitet. Könnte mir vorstellen, dass das aber auch mit einem umgedrehten Bügeleisen (als Heizplatte) funktioniert (gemacht habe ich das aber noch nie).

Mehr zum Thema Ätzen von Metallen im nächsten Posting.

DIY-Batterie (1)

Ein wunderbares Beispiel das zeigt, wie viel Energie uns umgibt und selbst in etwas Essig und einigen Münzen steckt. Diese Nutzung hat der junge Mann das natürlich nicht erfunden. Das war der Physiker Alessandro Volta, der 1800 mit seinem Vorläufer unserer Batterien, der Voltaschen Säule (PDF), eine der bedeutendsten Erfindungen der Menschheitsgeschichte machte – 20 Jahre nachdem der Anatom Luigi Galvani während eines Experiments bemerkte, dass Froschschenkeln zucken, wenn sie mit Kupfer und Eisen in Berührung kommen.

Galvani erzeugte unwissentlich aus zwei unterschiedlichen Metallen und einem Elektrolyt* („Salzwasser“ im Froschschenkel) einen Stromkreis. Er erkannte die Zusammenhänge nicht, legte aber die Grundlage für die Entwicklung Galvanischer Zellen durch Alessandro Volta. Wichtig fürs Verständnis: Die Elektrochemische Spannungsreihe.

*Elektrolyt = Stoffe, die zumindest teilweise als elektrische geladene Atome/Moleküle (Ionen) vorliegen. Beispiel: Essigsäure (schwaches Elektrolyt) oder gelöstes Kochsalz (starkes Elektrolyt). Die wichtigsten Elektrolyte sind entweder Säuren, Basen oder Salze.

Der Vollständigkeit halber hier noch der Hinweis auf einen anderen Energiespeicher, der bereits 1745 entdeckt wurde: Der Kondensator (in Form der “Leidener Flasche”). Das ist allerdings im Gegensatz zur Batterie ein physischer und kein chemischer Speicher.

Wellen-Dings

Tja, wie heißen diese Teile bloß? Da sieht man mal, wie wichtig gutes Marketing ist. Nun, ich sah dieses Gerät erstmals in dem Film “Diva” (1981, siehe Bild). In den 70er und 80ern waren sie recht populär, doch dann verschwanden sie komplett von der Bildfläche. Warum? Nun, nichts Genaues weiß man nicht. Manche sagen, die Inhaltsstoffe waren giftig, andere vermuten Brandgefahr.

Das hält einen echten Zeukster natürlich nicht davon ab, so etwas selbst zu bauen – kaufen kann man die Dinger ja nicht mehr so ohne weiteres. Womit wir bei der Bezeichnung wären. Denn wonach soll man denn googeln?? Hierzulande nannte man sie gerne “Diva Wippe” (s.o.) oder "Wellen Wippe", im angloamerikanischen Raum war/ist “Tranquil Tide Machine”, “Lava Wave Machine”, "Wave Motion Machine" oder “Brand Wave” üblich.

Diese kann man bei geschäftstüchtigen (aber vielleicht etwas sehr optimistischen) eBay-Bastlern für 10.000 Dollala kaufen. Oder 1.500€ für einen Profi-Wasserwellenkanal ausgeben. Oder man folgt dieser Anleitung des Illinois Institute of Technology. Die basteln so etwas, um die unterschiedliche Dichte von Flüssigkeiten anschaulich zu machen.

Materialien: Ein großer gläserner Behälter, Wasser oder Alkohol + Lebensmittelfarbe als blaue Flüssigkeit, Öl oder Verdünner als klare Flüssigkeit. Das ist die Billo-Lösung. Und ja, jetzt wo ich es schreibe... Alkohol + Verdünner, das klingt tatsächlich verdammt brennbar. :) Außerdem dürfte Speiseöl irgendwann ranzig werden und sich mit der Lebensmittelfarbe verbinden – sobald ich eine bessere Mischung finde, poste ich das hier.

UPDATE: Baby-Öl scheint sehr gut zu funktionieren. Das besteht, man möchte es kaum glauben, hauptsächlich aus Paraffinöl und ist ein (ungiftiges) Nebenprodukt der Erdölverarbeitung (siehe dazu das PDF von der Firma/Marke Penaten), ebenso wie die altbekannte Vaseline. Zur Verwendung von Paraffinen hier noch ein Link zur Wikipedia.

Magic Sand

Was man mit Sand so anstellen kann, habe ich schon mal in diesem Posting erwähnt, aber einen Nachschlag hab ich noch, der da nicht so wirklich reinpasst: Wasserscheuer Sand. Das wird auch als "Aqua Sand" unter die Leute gebracht, war ursprünglich zur Bekämpfung von Ölteppichen gedacht und kann selbst produziert werden (Video, PDF). Im Grunde ganz einfach: Erst 'ne ordentliche Schippe in den Ofen, um die Restfeuchtigkeit los zu werden. Und dann schön imprägnieren. Das würde ich draußen machen, denn Imprägniermittel kann die Lunge schädigen. Silikonspray könnte auch funktionieren. Die Profis benutzen Trimethylsilanol. Und wie man mit so einem 5€-Spielkram seinen Lebensunterhalt verdient, zeigt der "Zauberer" Luis de Matos in diesem Video.

Natriumacetat

Im letzten Posting (Taschenwärmer) erwähnte ich Natriumacetat. Das kann man kaufen, als echter Zeukster will man dieses Natriumsalz der Essigsäure natürlich selbst herstellen. Wir brauchen:

1 Packung Natron
1 Flasche Essigessenz (25%).
Beides gibt's in jedem Supermarkt.

Dann muss eigentlich nur noch die Säure neutralisiert werden. Dazu kann einfach so lange Natron zur Essigsäure gekippt werden, bis es aufhört zu schäumen (hier ein Instructable). Mancher macht aus dieser Reaktion ein Happening - zum Beispiel so einen Zimmervulkan. Man kann die Sache aber auch wissenschaftlich angehen: Essigessenz aus dem Supermarkt ist ja keine pure Essigsäure, sondern 25%ige. Hat man eine Flasche mit 200ml gekauft, heißt das also 200/4 oder 200*0,25 = 50ml reine Essigsäure muss neutralisiert werden. Um die Menge an Natron zu berechnen, brauchen wir das Periodensystem der Elemente. Dort stehen die Atommassen. Wir starten mit der zu neutralisierenden Säure:

Essigsäure = C2H4O2, Atommassen: C = 12u, H = 1u, O = 16u
Zusammengerechnet = 60u (2x12u + 4x1u + 2x16u)

Nun kann die Stoffmenge (in mol) mit dieser Formel berechnet werden:  n = m/M
(n = Stoffmenge (mol), m = Masse (ml oder gramm), M = Atommasse (u)). Das ergibt: Stoffmenge von 50ml Essigsäure = 50ml/60u = 0,83 mol. Genau so viel mol Natron brauchen wir auch, um die Säure zu neutralisieren. Doch wie viel Gramm sind das? Dazu bestimmen wir erst einmal die Atommasse von Natron:

Natron = NaHCO3, Atommassen: Na = 23u, H = 1u, C = 12u, O = 16u
Zusammengerechnet = 84u (1x23u + 1x1u + 1x12u + 3x16u)

Nun die Formel zur Stoffmengenberechnung umformen, um "m" (Gramm) berechnen zu können: m = n*M. Und das ergibt: Masse von 0,83mol Natron = 0,83 x 84 = 70g Natron. Wir brauchen also 70 Gramm Natron, um eine Flasche (200ml) 25prozentiger Essigessenz zu neutralisieren. Jetzt nur noch das Wasser verdampfen (in einer Pfanne zum Beispiel) und wir haben Natriumacetat C2H3NaO2!

Taschenwärmer

Noch ein Beitrag zum Thema "Wärme ohne Feuer" und einer, der in die Jahreszeit passt: Taschenwärmer. Zum Glück existieren neben den eher langweiligen benzin- oder kohlebetriebenen Methoden auch ein paar "magische" Varianten. Zum Beispiel der Aktivkohlewärmer. Die kommen als Massenprodukt aus Japan (MyCoal), sowas kann man aber auch ganz einfach selbst herstellen! Man braucht:

16g Eisenpulver

3g Aktivkohle (keine Holzkohle!)

3g Kochsalz

5ml Wasser

oder ein ähnliches Mischungsverhältnis. Unter Luftabschluss passiert gar nichts. Kommt jedoch Sauerstoff hinzu, erwärmt sich die Masse auf bis zu 70° und das für ca. 6-12 Stunden. Der Witz an der Sache: Wird die Luftzufuhr gesperrt, stoppt auch die exotherme Reaktion, der Handwärmer kühlt ab. Lässt man erneut Luft an die Paste, oxidiert das Eisen wieder. Am Ende hat man dann im Grunde Rost (Eisenoxid) in der Tasche. Und den kann man ja später brauchen, um Thermit herzustellen (wo aus Eisenoxid dann wieder Eisen wird!) An der Pädagogischen Hochschule St. Gallen wurde die Reaktion in so einem Beutel ganz genau untersucht (PDF). Eisenpulver gibt's zB hier (1kg = 15,60€, viel billiger als 100g!) oder hier (250g = 3,60€). Aktivkohle kann man recht günstig im Tierhandel bekommen, es wird zur Reinigung des Wassers in Aquarien gebraucht. Wer nicht basteln will, kauft sich entweder ein Wärmepflaster oder einen Aktivkohlewärmer aus dem Bergsportbedarf. 

Eine andere Wärmequelle  hat wieder mit unseren vielseitigen Freunden, den Salzen, zu tun. Diese sogenannten "Latentwärmespeicher" enthalten eine "unterkühlte Schmelze" - eine Flüssigkeit, die sich unterhalb ihrer Schmelztemperatur befindet. D.h. sie sollte eigentlich gar nicht flüssig sein (wie Wasser unter 0° zB siehe Video). Wie stellt man so etwas her? Die Löslichkeit von Stoffen in Wasser ist temperaturabhängig: In heißem Wasser kann mehr von dem Salz Natriumacetat gelöst werden als in kaltem. Kühlt die Flüssigkeit ab, entsteht eine übersättigte Lösung. Die ist metastabil - schon ein Fingertippen, “Knacken” mit einem Metallplättchen oder Staub, der auf die Oberfläche fällt, kann die Kristallisation auslösen. Dabei wird jene Energie frei, die zuvor in die Erwärmung der Flüssigkeit (bzw. dem Auflösen des Kristallgitters) investiert wurde. Zu Herstellung braucht man:

200g Natriumacetat

200ml destilliertes Wasser

Das Salz wird bei ca. 60° vorsichtig im Wasser aufgelöst. Das ganze nun abkühlen lassen. Wenn man die Flüssigkeit anschließend langsam ausgießt, bildet sich etwas, das wie Eis aussieht - in den USA auch "Hot Ice" genannt. Kommt die noch warme Flüssigkeit in einen Gefrierbeutel oä, hat man einen wiederverwendbaren (einfach wieder in warmes Wasser legen) Taschenwärmer!

Viele weitere Infos gibt es in diesem PDF von Prof. Dr. Peter Bützer von der Pädagogischen Hochschule St. Gallen.

Selbsterhitzendes Essen II

Eine weitere Möglichkeit ohne Feuer zu kochen, ist die exotherme Reaktion von Metallen, wie sie im miltärischen Bereich benutzt wird. Diese MREs  ("Meal, ready to eat") enthalten neben Müsliriegeln und Trockenbrot auch FRHs ("Flameless Ration Heaters"). Die nutzen die Energie, die bei der Oxidation von Magnesium frei wird. Im Grunde ist das der Vorgang des Rostens, bloß mit eingeschaltetem Turbo. Soweit ich weiß, sind neben Magnesiumpulver auch etwas Eisenpulver und Salz mit von der Partie. Das Salz verhindert, dass Alu + Wasser eine oxidationshemmende Schicht ausbilden können. Der Rest ist in jeder Hinsicht eine zündende Kombination, schließlich ergeben Aluminiumpulver + Eisenoxid (Rost) = Thermit, also etwas, das mit 2500-3000° C verbrennt. Und Magnesium + Wasser = Wasserstoff (Knallgas).

Wer sich ein FRH selbst bauen will, braucht also in erster Linie Magnesium. Nun benutzt man im Turn- und Bergsport ebenfalls Magnesiumpulver, doch dieses "Magnesia" ist Magnesiumoxid, ein Lebensmittelzusatzstoff (E 530), der beim Verbrennen von Magnesium übrig bleibt. Ein Oxid ist für unsere Zwecke ungeeignet, das hat ja bereits gebrannt (bzw. wurde oxidiert). Eine andere Magnesiumquelle ist echt ZEUK pur: Bleistiftanspitzer. Die, die aussehen, als wären sie aus Alu, sind meist aus purem Magnesium. Wer jetzt eine Schraubzwinge und eine Metallsäge oder -Feile hat, kann Magnesiumpulver erzeugen. Besser wäre natürlich, wenn man so ein Ding (besser: eine Handvoll) einfach in einen Mixer werfen könnte... Will it blend?? Ich schätze JA! :) Leider kostet Tom Dicksons "Extreme 20 AMP Blender" 1000$. Also am Besten, ihr kauft einen Beutel. Leider gibt's sowas aber meistens nur für Lehrer oder Institutionen. Zum Beispiel bei Carl Roth. Ein halbes Kilo kostet zZt. 27,85€. Magnesiumpulver verkaufen auch Metallpulver.org, Grimm Metallpulver, Omikron oder die Carl Schlenk Ag. Noch ein subversiver und nicht ungefährlicher Tipp am Rande: Diese Magnesium-Anspitzer BRENNEN! Man braucht nur einen sehr heißen Bunsenbrenner. Aber das ist nur etwas für Experten, da das Licht extrem hell, die Hitzeentwicklung enorm und der Brand unlöschbar ist...!
Links zum Thema:

• Alle nur erdenklichen Infos zu MREs
• Die gute Emmy probiert auch mal so ne Mahlzeit
• Hier versucht jemand aus einem MRE ein 5-Sterne Menü zu zaubern 
• Video, in dem man britische MREs ganz gut in Aktion sieht
• Die zivile, chinesische Variante (ich sag' mal: Tischfeuerwerk!)
• Unterschiedliche MREs werden hier vorgestellt
• Ein HeaterMeals Werbevideo
• Patent für einen Wasserstoff-unterdrückenden FRH (PDF)
• Webseite des US-Army NSRDEC ("Combat Feeding")
• Älteres Posting zum Thema Rost/en  
• Weiteres Posting zum Thema Selbsterhitzendes Essen

Selbsterhitzendes Essen I

Im Post "Hydrokollide" erwähnte ich bereits die faszinierenden Einsatzmöglichkeiten von Calciumchlorid. Eine davon ist "selbsterhitzende Nahrung". So greift der Amerikaner gerne mal zu Fertigkaffee, bei dem man einen Knopf am Becherboden eindrückt - nach einigen Minuten hat die Plörre dann eine Temperatur von ca. 60° Grad. Auch die Franzosen haben sowas am Start: Drinkpanic heißt die Marke (Nachtrag: Inzwischen sind die wohl Pleite...)

Im Make: Blog hat jemand ein Instant-Getränk der US-Firma OnTech auseinander genommen (Nachtrag: Auch diese Seite gibt es nicht mehr. Offenbar gab es Probleme mit explodierenden Kaffeebechern!). Es gibt auch einen erklärenden Video von der Firma selbst. Die Entwicklung des Produkts soll 24 Millionen verschlungen haben. Na, die Kohle ging dann wohl zum größten Teil ins Marketing. Denn soooo High-tech ist das wirklich nicht: Salz und Wasser befinden sich in zwei Kammern, die dann vom Konsumenten durch Druck auf eine Membran zusammengemischt werden. Es folgt eine exotherme Reaktion. Den Effekt kann man schon mit ganz normalem Waschsoda erzeugen, allerdings wird diese Lösung nur handwarm. Na, jedenfalls ist die Kochmethode seit 1354 (Dead Link) bekannt und nicht erst seit OnTech. Auf der Seite von Old & Interesting gibt’s dazu ein paar schöne Quellen. Und in diesem Buch wird das Kochen ohne Feuer (“A quire char saunz fu”) im Frankreich des Mittelalters beschrieben.


Was passiert da genau? Calciumchlorid + Wasser erzeugen eine "negative Lösungsenthalpie". Genausogut funktionieren übrigens Calciumoxid + Wasser (siehe Video). So oder so: Salze bestehen aus Kationen und Anionen. Da schlägt auch auf die Namensgebung durch: Erst kommt das Kat- dann Anion. Also Calcium = Kation, Chlorid = Anion. Ionen sind elektrisch geladenen Atome (die ja "normalerweise" aus gleich vielen  Elektronen (-) und Protonen (+) bestehen). Kationen haben weniger Elektronen als Protonen, sind daher positiv geladenen. Und sie heißen KATionen, weil positiv geladene Ionen während einer Elektrolyse immer zur negativ geladenen Kathode wandern. Bei Anionen ist es anders herum. Yo, das ist einer der Gründe weshalb ich Chemie hasste: Immer diese verwirrenden Umstände - Kationen sind positiv, eine Kathode aber negativ... Und es wird noch besser: Bei freiwillig ablaufenden Redoxreaktionen, wie beim Entladevorgang von Batterien, ist die Kathode die positive Elektrode. Bei einer durch angelegte Spannung erzwungenen Redoxreaktion, wie der Elektrolyse, ist die Kathode die negativ polarisierte Elektrode. Grrr...

Wird Salz in Wasser aufgelöst, verrichten die Wassermoleküle an dem Kristallgitter des Salzes "Lösungsarbeit". Wasser ist ein Dipol, es hat einen negativen Pol (O-Atom) und einen positiven Pol (die beiden H-Atome). Und die lagern sich nun an die Ionen des Salzgitters an. Das ist übrigens ein physikalischer Vorgang und kein chemischer. Die Ionen am Rande des Kristallgitters werden so von Wassermolekülen aus dem Gitter herausgelöst und von ihnen umhüllt. Wenn sich Wassermoleküle an Ionen anlagern, wird Energie freigesetzt ("Hydrationsenergie"). Ist die Hydrationsenergie größer als die Gitterenergie, die die Salzionen zusammenhält, tritt eine Erwärmung des Salz-Wasser-Gemischs ein, das Salz ist leicht löslich, die Gitterenergie wird in Form von Wärme freigesetzt.

Mancher Bauer fackelte so seinen Stall ab - ungelöschter Kalk (Calciumoxid) wird auch heute zur Desinfektion ausgebracht. Zusammen mit der Feuchtigkeit im Stroh und/oder dem Urin der Tiere erreicht man bis zu 180° Celsius - mehr als genug, um die Feuerwehr auf den Plan zu rufen.

Wenn man statt wasserfreiem Calciumchlorid jedoch Calciumchlorid-Hexahydrat nimmt (also Calziumchlorid mit Kristallwasser) kühlt die Lösung ab. Dieses Salz löst sich schlechter in Wasser, es wird mehr Energie benötigt, um das Kristallgitter zu knacken. Und diese Energie wird der Umgebung entzogen. Mehr zu diesem Thema gibt's im Posting "Kältemischungen".

Die Dame (Video down) Der Kamerad im Video benutzt Calciumoxid, CaO, auch Branntkalk genannt. Der entsteht, wenn man stinknormale Kreide auf mindestens 800° erhitzt. Das Kohlendioxid entweicht dabei. Mehr zurm Thema "Feuer-frei" gibt's im Posting Selbsterhitzendes Essen II (hey, das reimt sich!)

Hydrokolloide

Den Kram, den Steve Spangler (Egon Spengler wäre mir natürlich lieber gewesen) hier verwendet, kann man bei ihm als "Worm-Goo" und "Worm-Activator" kaufen. Das machen wir natürlich nicht, denn dieser hydrokolloide Effekt wird auch in der Molekularküche genutzt, um "Melonen-Kaviar" oä herzustellen!

Der "Worm-Activator" (die Flüssigkeit in der Schale), ist Calciumchlorid. Ein extrem vielseitiges Salz, das ganz natürlich in Salzsolen gewonnen werden kann - oder durch die Reaktion von Salzsäure mit Kalk (enthalten in Muscheln, Knochen und Kreide zB). Es hört auch auf den Namen E509 und ist somit ein zugelassener Lebensmittelzusatzstoff. In dieser Funktion dient es als Geschmacksverstärker, zur Trinkwasseraufbereitung, Oberflächenbehandlung von Obst oder Gerinnung von Eiweißen - zum Beispiel bei der Herstellung von Tofu oder eben künstlichem Kaviar (hier noch eine schöne Anleitung). Man kann aber auch den Keller damit trocken legen, denn die grobkörnige Variante des Salzes schlummert in den Tüten handelsüblicher Luftentfeuchter.  Es dient zudem als Frostschutzmittel, Streusalz oder Abbindebeschleuniger in Beton. Damit nicht genug: Die wasserfreie Variante wird zur Erwärmung von Instantgetränken genutzt, da es mit Wasser EXOtherm reagiert. Wasserhaltiges  Calciumchlorid (mit Kristallwasser) löst sich wiederum ENDOtherm in Wasser - ergibt also eine sog. Kältemischung (siehe diese Versuchsreihe zur Lösungsenthalpie).

Das "Worm-Goo" ist Alginat (oder Natriumalginat), das Salz der Alginsäure. Hergestellt wird es aus Braunalgen. Die Gewinnung durch "Trawler, die den Meeresboden abernten", bereitet mir allerdings Sorgen. Stichwort: "Beifang". Naja, jedenfalls macht mit dem daraus resultierenden Pulver der Zahnarzt seine Abdrücke, man kann es auch im Bastelbedarf als "Abformmasse" bekommen. In der Lebenmittelindustrie wird es unter der Bezeichnung E401 u.a. für die Herstellung von, igittigitt, Formfleisch (also als "Fleischkleber") genutzt. 500g kosten bei diesem Händler keine 8€ (keine Ahnung, ob das jetzt Lebensmittelqualität ist!)

Zum Thema noch ein paar Links:

• Ein eBook mit Hydrocolloid-Rezepten gibt es bei blog.khymos.org
• Bosfood hat alles zum Molekularen Kochen, auch Natrium-Alginat
• Mein Posting zum Thema Slime" & Co und Brennpaste (beides sind ebenfalls hydrokolloide Anwendungen!)
• (weitere folgen...)