Da die freie Kohlensäure H₂CO₃ nur in geringster Menge vorhanden ist, wird dieser Teil als CO₂ ausgedrückt, bedeutet aber die Summe von H₂CO₃ und CO₂. Die Konzentration von CO₂ im Meerwasser hängt nun nicht allein vom pH ab, sondern auch von der Konzentration von CO₂ in der Atmosphäre über der Wasseroberfläche: Je mehr CO₂ dort vorhanden ist, desto mehr löst sich im Wasser und desto saurer wird das Wasser auch.

Man kann hier gut erkennen, dass schon ein minimaler Abfall des pH zu einer relevanten Konzentrationsverminderung von CO₃^2- im Seewasser führen wird (die y-Achse ist logarithmisch!). Das Carbonatanion CO₃^2- brauchen aber Korallen und Schalentiere, um ihre Kalkskelette aufzubauen. Über die Folgen der sogenannten Versauerung der Ozeane haben andere schon ausführlich geschrieben. Hier ist z. B. ein allgemeinverständlicher Artikel vom GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung in Kiel.

In der Umweltverfahrenstechnik brauchen wir die Hägg-Diagramme vor allem, um das Verhalten von flüchtigen Säuren und Basen in wässriger Lösung zu beurteilen: Werden sie strippen? Werden sie Salze bilden?

Quellen für Hägg-Diagramme

Tabellenkalkulation oder Funktionenplotter

Man kann Hägg-Diagramme grundsätzlich mit jedem Funktionen- oder Datenplotter erstellen, ich habe Excel dazu verwendet. Die Herleitung ist allerdings nicht ganz einfach. Für das Carbonatsystem ist sie auf Wikipedia erklärt. Wenn man die jeweiligen K-Werte einsetzt, lassen sich die Formeln auch für jede andere zweibasige Säure, etwa Schwefelwasserstoff, anwenden. Meine eigene Umsetzung für zweibasige Säuren ist hier zum Download, die eingesetzten Formeln sind auch zu sehen.

Literaturrecherche

Wegen der vielen Synonyme für das Hägg-Diagramm habe ich die fast vergessene Suchsyntax verwendet, die z. B. in diesem Google-Cheatsheet aufgelistet ist. Erst wenn diese Suche nur Schrott zutage fördert, würde ich mich an eine wissenschaftliche Literaturdatenbank wenden.

Meine Suchanfrage lautete („hägg diagramm“ OR „bjerrum plot“ OR „hägg’s diagram“) (H2S OR „hydrogen sulfide“). Ich finde dort z. B. eine Klausur aus dem Studiengang Chemieingenieurwesen der FH Münster. Das ist mir zunächst vertrauenswürdig genug, und ich finde zwei Diagramme in unterschiedlicher Darstellungsweise, logarithmisch und linear.

Hier fällt mir ein Punkt auf: Die Konzentration von H₂S in Wasser ist dort, wo H₂S die dominierende Spezies ist. mit 10⁰ mol/l bzw. 1 mol/l = 34,08 g/l angegeben. Gleichzeitig ist die maximale Löslichkeit von H₂S in Wasser bei 20 °C nur 4,13 g/l (diese Angaben stammen aus dem Merck Index 12^th Edition, 1996, lassen sich aber in jedem Chemikalienkatalog oder Sicherheitsdatenblatt genauso finden). Andererseits ist die Konzentration angegeben als C_rel, also als relative Konzentration oder Anteil am Ganzen. Den darf man nicht als mol/l angeben, denn er ist dimensionslos.

Wenn wir bereit sind, diese Ungenauigkeit zu verzeihen, können wir noch einen weiteren Punkt prüfen: An den beiden Schnittpunkten zwischen [H₂A] und [HA^–] sowie [HA^–] und [A^2-], also hier [H₂S] und [HS^–] sowie [HS^–] und [S^2-] entspricht der pH dem pK_A¹ und pK_A². Diese Werte (die im Deutschen oft als pK_S-Werte bezeichnet werden) lassen sich z. B. auf Wikipedia finden. pK_A¹ liegt bei 7, das stimmt also. pK_A² ist so schwierig zu messen, dass die Angaben, die man findet, zwischen 13 und 17 angesiedelt sind. „Nichts Genaueres weiß man nicht.“ Wir können uns mit dem Fund begnügen.

Titrationssimulator

Eigentlich wollte ich an dieser Stelle die Freeware „HySS“ vorstellen, fand aber, dass sie zu oft abstürzt. Vier bis fünf Versuche pro Diagramm, bis es klappt, und dazu eine spärliche Dokumentation und undurchsichtige Programmoberfläche haben mich letztlich vergrault. Statt dessen möchte ich das wesentlich transparentere „CurTiPot“ empfehlen, welches nichts als eine Excel-Datei mit einigen Makros ist.

Man erhält zwei Dateien, curtipot_.xlsm (zum Benutzen) und curtipot_i.xlsm (zum Lernen). Beide sind gleich, nur dass curtipot_i ausführlichst mit Kommentaren dekoriert ist und curtipot_ nicht. Es sind verschiedene Blätter vorhanden, ein pH-Rechner, ein Titrationssimulator und auch ein Generator von Hägg-Diagrammen, der „Distribution“ genannt wird. Wenn man sich durch die durchnummerierten Kommentare durcharbeitet, kommt man leicht zum Ziel. Im Grunde muss man nur die entsprechende Säure oder Lauge aus einer Liste auswählen (Zelle D3) und die Anfangskonzentration eingeben (C9). Und so sieht das Ergebnis aus.

Wenn Sie sich tatsächlich bis hierher durchgebissen haben, gratuliere ich. Sollten Sie gelegentlich mit wässrigen Lösungen zu tun haben, werden Sie CurTiPot sicher nützlich finden, auch zur Berechnung von Neutralisationen, den pH-Werten von Gemischen etc. Und wenn es doch irgendwo haken sollte – schreiben Sie mir!

Retrofuturistisch bzw. kontrafaktisch ist auch mein Versuch, dem bing-Bildergenerator mittelalterliche Gaschromatographen und einen leibhaftigen Weihnachtsmann, der neben seinem Tagesjob in der Petrochemie abends in seinem Labor an ein paar Eigenentwicklungen bastelt, abzuschmeicheln. Die Ergebnisse gefallen mir persönlich nicht schlecht und sind unten zu sehen.

Gleichzeitig möchte ich Ihnen auch ein paar charakteristische Patzer der KI zeigen und Ihnen dabei helfen, Ihren Blick für KI-generierte Bilder zu schärfen. Denn zugegeben: Auf das Bild von Papst Franziskus I in einer hochmodischen weißen Daunenjacke bin ich selbst reingefallen. Aber wer sucht, der findet auch die Artefakte, die ein Bild als KI-generiert entlarven – noch.

Der Weihnachtsmann in Hobby und Beruf

Natürlich braucht man hier nicht darüber zu diskutieren, ob dieses Bild „echt“ ist oder ob das Motiv existiert. Könnte man aber erkennen, dass es KI-generiert ist? Hier ist es schwierig. Das häufigste Artefakt, die Hände, sind gut getroffen. Der Gürtel allerdings ist sozusagen falsch herum. Der Dorn ragt von uns aus gesehen an der linken Seite der Schnalle durch den Gürtel, d. h. der zweite Ring, durch den das Ende des Gürtels gezogen wird, müsste rechts davon sein, ist hier aber auch links. In der linken Hand hat der Weihnachtsmann ein seltsames Gefäß, das offenbar mit einer zweifarbigen Flüssigkeit gefüllt ist – aber eine Phasengrenze wäre durchaus möglich, und die merkwürdig geformten und überfüllten Laborgefäße habe ich in vielen Illustrationen schon lange vor dem Aufkommen generativer KI gesehen. Die Frage ist nur, woher kommt der Rauch? Direkt aus den Fingerspitzen?

Ganz anders sieht es hier aus, wo der (klettergewohnte) Weihnachtsmann mal selbst nachschauen geht, wenn es in der Anlage Probleme gibt. Der Gürtel scheint wieder einmal keinen richtigen Verschluss zu haben, aber das ist nur eine Kleinigkeit. Die linke Hand hat drei Finger, die rechte einen überlangen Daumen und auf was steht der Gute eigentlich? Schon mal nicht auf der Leiter. Auch das Messgerät würde ich mindestens neu kalibrieren, das stand beim letzten Katalysatorbrand anscheinend zu nahe dran.

Ein wenig Retrofuturismus

Wenn es im Mittelalter schon Gaschromatographen gegeben hätte, wie hätten sie ausgesehen?

Dieser erinnert ein wenig an eine Kirchenorgel, aber warum nicht? Mit all diesen Verzierungen ist es wahrscheinlich extrem aufwändig, den Ofen zu öffnen und eine neue Säule einzusetzen. Und will man gar den Stuhl verschieben, wird man feststellen, dass er mit dem Regal sozusagen verschmolzen ist. Bei der Glasgefäßen rechts neben dem Tisch war der Glasbläser sehr kreativ – sie durchdringen einander und schweben teilweise, und was steigt da die kleine Leiter hoch? Ist das ein Homunculus in der Art von Daniel Düsentriebs „Helferlein„? Dies sind alles Fehler, die ein menschlicher Illustrator, selbst einer vor 700 Jahren, nicht gemacht hätte.

Rein ästhetisch ist dieser hier mein absoluter Favorit. Die Natur der Objekte in den Medallions ist zwar nicht zu entschlüsseln, das Teil, an dem der Alchimist gerade arbeitet, ist, um ein beliebtes Wort zu verwenden, unklar, einige Teile des Apparats scheinen wieder mal zu schweben, aber es ist ein schönes Bild. Das Beste daran ist der Teil der Apparatur hinter dem Rücken des Alchimisten, der gleichzeitig ein tragendes Teil des Baldachins ist. Nicht sehr wartungsfreundlich, aber wer legt angesichts eines solchen Ambientes Wert darauf?

Der Teufel ist schuld

Der Teufel ist immer daran schuld, wenn im Labor was schiefläuft. Er schleicht sich von hinten an und sprenkelt ein wenig Höllenschlacke in den Ansatz.

Je wirklichkeitsferner die Bilder werden, desto weniger kann verkehrt laufen. Hier sind es wirklich nur ein paar Details, die darauf hinweisen, dass es sich eben nicht um eine echte alte Illustration handelt: Die Finger an der rechten Hand des Teufels, die komplett unsystematische Durchnummerierung der Objekte, die man (in ordentlicher Weise) etwa bei Georg Agricola, „DE RE METALLICA“ [2], schon sehen kann. Der Dreizack hat eine lose Spitze. Auf dem Tisch steht, soweit ich Minuskelschrift entziffern kann, „chromohzlter“, und auf dem Heizbad „Dilyf…“. Dennoch spiegelt das Bild die Gefühle eines Drittsemesters bei der organischen Synthese sehr gut wider.

Ich denke persönlich, dass wir nur noch Monate von einer Zeit entfernt sind, in der KI-generierte Bilder und Deep Fakes nicht mehr durch Betrachtung allein unterschieden werden können. Die Technik wird sich definitiv als disruptiv erweisen, aber vielleicht auch auf positive Weise, wenn z. B. mehr als die Hälfte aller Bilder auf Social Media-Plattformen „nur gemalt“ sind. Wen kümmern dann perfekte Körper an teuren Reisezielen noch etwas? Die negativen Seiten wurden schon weithin diskutiert – auch die inherenten Gefahren für die Demokratie – aber diese Diskussion überlasse ich anderen, die sich besser damit auskennen.

Ihnen wünsche ich ein fröhliches Weihnachtsfest und ein gutes Neues Jahr, in welchem es dann mit dem ungeliebten chemischen Rechnen weitergehen wird.

Ihre

[1] Und wie extrem antiintuitiv das Ergebnis aussehen könnte, zeigt z. B. der Spektrum-Artikel über den zukünftigen Superkontinent Pangäa Ultima, der leider überhaupt kein einladender Ort sein wird.

[2] Vom Hüttenwesen. Mehr Bilder aus diesem frühen Handbuch finden sich unter dem Wikimedia-Link auf der Seite.

Klar, Säure (H₂S) plus Base (NH₃) gibt Salz (Ammoniumsulfid (NH₄)₂S oder Ammoniumhydrogensulfid NH₄HS) plus Wasser – aber kann das z. B. in einem Wäscher wirklich so stattfinden? Und bei welchem pH-Wert?

Einen ersten, vereinfachten Eindruck davon liefert das Hägg-Diagram, auch Bjerrum-Plot, Hägg’s diagram, Sillén diagramm oder Speziierungsdiagramm genannt.

Das Diagramm

In der ersten Abbildung ist das Hägg-Diagramm für Ammoniak zu sehen.

Die Grundlagen

Wir müssen leider ein paar chemische Formeln betrachten. Zunächst einmal die Umsetzung, die Schlaumeier erreichen möchte:

2 NH₃ + H₂S ⇆ 2 NH₄⁺ + S^2-

Das bedeutet, er muss in einem pH-Bereich arbeiten, in welchem NH₄⁺ die vorherrschende Form ist. Liest man auf der x-Achse den pH-Wert ab, kann man auf der y-Achse die Konzentrationen der jeweiligen Spezies, meistens mehr als eine, ablesen. Hier handelt es sich selbstverständlich um Ammoniak NH₃ und Ammonium NH₄⁺.

Bei pH = 9,25 ergibt sich laut dem Diagramm, dass die Konzentration [NH₄⁺] gleich der Konzentration [NH₃] ist. Das ist der Kreuzungspunkt der beiden Linien. Gut wäre es, unterhalb von pH = 8 zu bleiben, damit keine merklichen Mengen Ammoniak mehr vorhanden sind.

Natürlich muss auch H₂S vorwiegend als S^2- vorliegen. Dessen Hägg-Diagramm finden wir nach einiger Recherche in der Chemischen Literatur (Abb. 2) [1]:

Man beachte, dass die y-Achse hier eine andere ist: Nicht absolute Konzentration, sondern die prozentualen Anteile der jeweiligen Ionensorte an der Gesamtmenge ist angegeben. Auch ist die Skala nicht logarithmisch wie sonst üblich. Für eine erste Beurteilung macht das allerdings keinen Unterschied.

Wenn S^2- die überwiegende Spezies sein soll, muss Schlaumeier bei pH ⪖ 10 arbeiten. Nur leider hat er bei so alkalischem pH keine nennenswerten Mengen NH₄⁺ mehr vorliegen.

So antiintuitiv es erscheint, wird die vollständige Neutralisation von Ammoniak und Schwefelwasserstoff nicht stattfinden, weil es keinen pH gibt, bei dem sie stattfinden könnte. Allenfalls könnte man bei pH ≅ 8 die Umsetzung zu Ammoniumhydrogensulfid erreichen:

NH₃ + H₂S ⇆ NH₄⁺ + HS^–

Allerdings hat man hier noch ca. 10% des Schwefelwasserstoffs als freies H₂S vorliegen, und somit wahrscheinlich immer noch ein Geruchsproblem. Schlaumeiers Idee lässt sich somit nicht umsetzen.

Wie wär’s mit Schwefelsäure?

Ammoniak ist ein wertvoller Rohstoff, kann man ihn vielleicht mit einer anderen Säure binden? Vielleicht mit Schwefelsäure H₂SO₄ als Ammoniumsulfat, welches sich, wie Schlaumeier weiß, verkaufen lässt. Die Reaktion lautet

2 NH₃ + H₂SO₄ ⇆ (NH₄)₂SO₄^2-

Das Hägg-Diagramm von Schwefelsäure wurde mit meiner lieblings-eierlegenden Wollmilchsau Excel erstellt. Hierfür muss man lediglich die beiden pK_A-Werte kennen. Man findet sie z. B. auf Wikipedia.

Schlaumeier braucht die „graue Spezies“, nämlich SO₄^2-. Ab pH = 5 ist er ziemlich auf der sicheren Seite, weil dann SO₄^2- über 99% der anwesenden Spezies ausmacht. Um ausreichend Ammoniumionen zu haben, muss er, wie wir vorher gesehen haben, unter pH = 8 bleiben. Hier hat er also den Bereich zwischen pH 5 bis 8 zur Verfügung. Da er das (ausgezeichnet wasserlösliche) Ammoniumsulfat etwa durch Pervaporation einengen muss, ehe es in fester Form vorliegt, sollte er eher bei pH = 5 als pH = 8 arbeiten, weil dann die Zersetzung von Ammonium mit Wasser zu (flüchtigem) Ammoniak und Hydroniumionen, die sogenannte Hydrolyse, geringer ist. (Die Gleichung lautet NH₄⁺ + H₂O ⇆ NH₃ + H₃O⁺.)

Tools

Ich habe die hier verwendeten Diagramme aus drei Quellen beschafft: Literaturrecherche, die Freeware „HySS“, und ein selbstprogrammiertes Excel-Tool.

Im nächsten Beitrag gehen wir auf diese drei Datenquellen und den Umgang mit ihnen genauer ein.

[1] House, Mitchell & Weiss, William. (2014). Review of Microbially Induced Corrosion and Comments on Needs Related to Testing Procedures. Proceedings of the 4th International Conference on the Durability of Concrete Structures, ICDCS 2014. 94-103. 10.5703/1288284315388.  (Volltext auf Researchgate)

Aus technischer Sicht sind Adsorptionsvorgänge mit Feststoffen eher unbeliebt, wegen der Größe der Anlagen, der Notwendigkeit, sie redundant auszulegen, und der Tatsache, dass man trotz aller Tricks in den allermeisten Fällen keine wirklich kontinuierlichen Prozesse hinbekommt.

Natürlich kann man absorbieren – d. h. bestimmte Bestandteile aus einer Gasmischung in Flüssigkeiten lösen – oder extrahieren, d. h. gelöste Bestandteile von einem Fluid ins andere übertragen. Die Selektivität ist bei einem solchen Vorgang jedoch eine ganz andere als bei der Adsorption, und vor allem gibt es keinen Größenausschluss.

Was wäre also idealer als eine Flüssigkeit mit der Porenstruktur eines porösen Feststoffes, oder umgekehrt, ein festes Adsorbens, das trotzdem fließt?

Um dieses „Mischwesen“ soll es im heutigen Blogbeitrag gehen.

Wie kann man sich poröse Flüssigkeiten vorstellen?

Auch Flüssigkeiten bilden Hohlräume in molekularer Größenordnung aus, aber diese sind temporär, da sich die Moleküle der Flüssigkeit ständig, und schnell, aneinander vorbeibewegen. Der Lösungsvorgang ist physikalisch etwas anderes als die Einlagerung von Gastmolekülen in bereits bestehende Hohlräume. [1]

Wie aber bekommt man dauerhafte, unveränderliche Hohlräume in eine Flüssigkeit hinein? Dafür gibt es mehrere Ansätze; die Flüssigkeiten werden als Typ 1- bis Typ 4-poröse Flüssigkeiten bezeichnet.

Typ 1

Typ 1-poröse Flüssigkeiten sind reine Stoffe. Die Moleküle enthalten einen Käfig, in welchen die Moleküle selbst nicht eindringen können, auch nicht mit einem anderen Ende ihrer Molekülstruktur. Dies wird schematisch oft als Hohlkugeln dargestellt, wenn auch die konkreten Beispiele anders aussehen.

Moleküle, die dauerhafte Hohlräume haben, sind z. b.

• Kronenether, wie [18]-Krone-6
• Cyclodextrine
• Cucurbiturile.

Das Bild zeigt ein alpha-Dextrinmolekül aus 6 Glucoseeinheiten, die einen kegelstumpfförmigen Hohlraum umschließen, ähnlich wie ein Eimer ohne Boden.

Das Problem mit diesen Substanzen? Es sind bei Raumtemperatur keine Flüssigkeiten. [18]-Krone-6 schmilzt unterhalb von 50 °C, die anderen Vertreter dieser Stoffgruppe lassen sich größtenteils ohne Zersetzung gar nicht schmelzen. Auch das verbreitete MOF (Metallorganische Gerüstverbindung) „ZIF-4“ wurde aufgeschmolzen und dann unterkühlt, wobei eine gewisse Porosität erhalten blieb. [2] Diese blieb aber nicht lange bestehen und war eher klein. Sie lag bei 40 cm³/kg. Zum Vergleich dazu hat Aktivkohle eine Porosität von 150 – 600 cm³/kg, nur für das Mikroporenvolumen.

Typ 2

Bei Typ 2-porösen Flüssigkeiten handelt es sich um homogene Lösungen von organischen Käfigmolekülen oder „MOPs“ [3] in einem Lösungsmittel, welches räumlich so gehindert ist, dass es nicht selbst die Hohlräume ausfüllen kann.

Das Lösungsmittel selbst soll einen möglichst niedrigen Dampfdruck haben, wie etwa Polyether oder ionische Flüssigkeiten.

Es ist ein gewisser Aufwand, wenn man feststellen will, ob man tatsächlich eine Typ-2-poröse Lösung erhalten hat. Mit Versuchen wie Dichtemessung und Siedepunktserniedrigung muss man prüfen, ob man tatsächlich eine Lösung, nicht nur eine Dispersion erhalten hat, und ob das Lösungsmittel nicht doch, zumindest teilweise, in die Hohlräume eindringt.

Diese Art poröser Flüssigkeit ist leichter herzustellen und handzuhaben als eine Typ-1-poröse Flüssigkeit, die eine viskose und thermisch empfindliche Schmelze darstellt. Es gibt Beispiele für Typ-2-poröse Flüssigkeiten, die tatsächlich durch Wärmetauscher und über Fallfilmverdampfer fließen könnten, nur ist es eben eine Lösung, die sich im Prozess auch trennen kann.

Typ 3

Typ-3-poröse Flüssigkeiten sind diejenigen, über die es die meisten Publikationen zu geben scheint. Es handelt sich dabei um Dispersionen kleinster Partikel bekannter poröser Feststoffe (etwa MOFs) in einem sterisch gehinderten Lösungsmittel, das nicht in die Poren eindringen kann und einen geringen Dampfdruck besitzt. Die Dispersion kann mit verschiedenen Methoden stabilisiert werden, etwa indem man die Feststoffpartikel außen mit organischen Seitenketten besetzt, die das Zusammenballen der Partikel stören sollen.

Endlos stabil ist die Dispersion natürlich nicht und sie kann sich im Prozess auch trennen. Die große Vielfalt der mittlerweile dargestellten und beschriebenen MOFs gibt einem aber eine große Handlungsfreiheit beim Entwerfen einer Typ-3-porösen Flüssigkeit.

Umsetzung in die Praxis

Das Thema ist, sagen wir, noch ziemlich „nischig“. Die folgende Darstellung der Anzahl an Veröffentlichungen zu dem Thema stammt aus [4], und man sieht, dass die Fachwelt sich nicht gerade mit Publikationen überschlägt.

Ich habe eine Patentrecherche zu dem Thema angestellt und fand fast keine Erfindungen aus der Industrie. Die Patentinhaber sind größtenteils universitäre Forschungsinstitute.

Es schien einmal eine Firma in Dublin gegeben zu haben, die Beratung zur Anwendung dieser Flüssigkeiten angeboten hat. Einige der Teilhaber waren auch die Erfinder aus einigen der Patente. Der dazugehörige Handelsregistereintrag behauptet jedoch, die Erneuerung des Eintrags wäre in diesem Jahr nicht mehr durchgeführt worden, die Firmenwebseite ist noch online. Ich habe nicht versucht, die Leute zu kontaktieren, und kenne selbst auch keine Anlagen, die mit porösen Flüssigkeiten arbeiten.

Probleme fressen Versprechen?

Wie die Dampfmaschinen der ersten Stunde scheinen die bisher verfügbaren porösen Flüssigkeiten schwerfällige, störanfällige und zersetzliche Dinger zu sein, mit denen nur die wenigsten Mutigen auch nur Technikumsprozesse umsetzen mögen.

Neben der thermischen Zersetzlichkeit der Typ-1-porösen Flüssigkeiten und ihrer hohen Viskosität kommen noch die folgenden ungeliebten Effekte hinzu:

• Die hohe Dichte der Flüssigkeiten
• Die Möglichkeit der Entmischung und Bildung fester Rückstände in der Anlage
• Die begrenzte thermische Belastbarkeit auch von Typ-3-porösen Fluiden
• Die Trägerflüssigkeiten sind in den meisten Fällen feuchtigkeitsempfindlich und korrosiv.

Wie man an den mit Genosorb (R) gefüllten Anlagen sehen konnte (die nur selten realisiert werden), ist es nicht trivial, einen Gaswäscher oder eine sonstige Apparatur zur Absorption mit derartigen Flüssigkeiten zu betreiben. Genosorb ist eine polyethylenglykolbasierte Flüssigkeit, also vergleichbar mit denen, die als Lösungs- oder Suspensionsmittel für die porösen Flüssigkeiten vorgeschlagen wurden. Ihre hohe Lösekraft und die Korrosivität ihrer Zersetzungsprodukte (z. B. Essigsäure) machen es schwer, eine solche Anlage in Gang zu halten, vor allem wenn sie membranbasiert ist.

So bestechend die Idee einer „flüssigen Aktivkohle“ oder eines „flüssigen Molekularsiebes“ ist, ist es noch früh für diese Technik und man kann nur hoffen, dass die Forschung nicht das Interesse an diesem Ansatz verliert.

Noch etwas zum Lesen

Pasquale Fernando Fulvio, Sheng Dai, „Porous Liquids: The Next Frontier“, Chem, Volume 6, Issue 12,
2020, Pages 3263-3287, https://doi.org/10.1016/j.chempr.2020.11.005

Giri, N., Del Pópolo, M., Melaugh, G. et al. „Liquids with permanent porosity.“ Nature 527, 216–220 (2015). https://doi.org/10.1038/nature16072

Isaac Borne, Kartik Saigal, Christopher W. Jones, Ryan P. LIvely, „Thermodynamic Evidence for Type II Porous Liquids.“ Ind. Eng. chem. Res. 2023,62, 29, 11689 – 11696, https://doi.org/10.1021/acs.iecr.3c01201

[1] In (festem) Wassereis kann es durchaus zu einer solchen Einlagerung kommen. Das bekannteste Beispiel ist Methanhydrat, das Temperaturen unter dem Gefrierpunkt und leichte Überdrücke für seine Stabilität benötigt.

[2] Mohd Zamidi Ahmad, Alessio Fuoco, „Porous liquids – Future for CO₂ capture and separation?“, Current Research in Green and Sustainable Chemistry, Volume 4, 2021, 100070. https://doi.org/10.1016/j.crgsc.2021.100070

[3] Metallorganische Polyeder („metal-organic polyhedra“), die chemisch so aufgebaut sind wie MOFs, aber keine unendlich ausgedehnten Netzwerke bilden, sondern platonische Körper (Polyeder). Es gibt einige Übersichtsartikel im Volltext dazu, etwa hier.

[4] Wang, D. C., Xin, Y. Y., Yao, D. D., Li, X. Q., Ning, H. L., Zhang, H. M., Wang, Y. D., Ju, X. Q., He, Z. J., Yang, Z. Y., Fan, W. D., Li, P. P., Zheng, Y. P., Shining Light on Porous Liquids: From Fundamentals to Syntheses, Applications and Future Challenges. Adv. Funct. Mater. 2022, 32, 2104162. https://doi.org/10.1002/adfm.202104162

Wie es funktioniert

Wenn man den Image Creator aufruft (man bezahlt, wie mir scheint, mit seinen Microsoft Reweards-Punkten, oder vielleicht erhält man auch welche für das Benutzen des Image Creators, das ist mir noch nicht ganz klar), hat man eine Texteingabezeile vor sich, in die man eine Beschreibung des Bildes eingeben kann. Zum Beispiel: „Eine Großmutter formt mit den Händen Semmelknödel in einer altmodischen Küche, Aquarell“ oder „ein fliegendes solargetriebenes E-Bike kreist um den Eiffelturm, fotorealistisch“. Und dann wartet man auf seinen Ergebnissatz von vier Bildern und lässt sich überraschen. Man kann die Bilder durch weitere Stichworte ergänzen, verfeinern oder ganz und gar neu machen – man muss sich eben überraschen lassen.

Der Probelauf

Ich bin fasziniert von staatenbildenden Insekten. „Nicht denken, einfach machen“ wäre manchmal sooo bequem… egal, mein erster Testlauf begann mit der Beschreibung: „Zwei muskulöse Bienen leisten Schwerstarbeit“. Und dann war ich wirklich überrascht von der Unweiblichkeit und der Un-Insektenhaftigkeit der fleißigen Tierchen und auch von der fundamentalen Fantasielosigkeit der Illustration. Bereit?

Für mich sieht das mehr nach einem Boxkampf statt nach produktiver Arbeit aus. Bis auf das letzte Bild. Es ist nicht ganz klar, warum Bienen Holz hacken sollten (es sind ja keine Wespen) und wem der Arm mit der Axt gehört, aber sei’s drum. Jetzt etwas Chemie.

Die Destille

Vielleicht, so dachte ich, ist ja die deutsche Sprache das Problem, und der Image Creator funktioniert besser auf Englisch. Meine nächste Beschreibung lautete „distillation apparatus separating colorful liquids“.

Für diesen Aufbau hätte ich sowohl an der Uni als auch später in der chemischen Prozessentwicklung, in der ich gearbeitet habe, ganz schön was zu hören bekommen. Mehrfarbige Flüssigkeiten, ja. Aber es ist eine an allen Ecken und Enden offene Apparatur, die in keinster Weise Sinn macht und mit Destillation nichts zu tun hat. Fazit: Meiner Ansicht nach auch für illustrierende Zwecke unbrauchbar.

Zeolithe in Tierfutter

„Chicken eating zeolite mineral containing fodder“

Naja, die Hühner picken an etwas herum, was irgendwo zwischen Kraftfutter und Rollsplit liegt. Rollsplit picken sie übrigens gelegentlich auf, wenn ihnen Magensteine fehlen. Aber diese Hühner hier haben Nasenlöcher wie ein Geier, und das ist gruselig. Auch sonst stimmt anatomisch so einiges nicht, was die Kämme angeht.

Mein Lieblingsaufreger „Detox“

„Zeolite adsorbing toxins“ – zugegeben, eine schwierige Aufgabe, weil dieser Vorgang, wenn man ihn überhaupt so bezeichnen kann, nicht sichtbar ist. Ich finde die Lösungen gar nicht so schlecht, es sind reichlich wabernde und giftig aussehende Schwaden zu sehen, aber was ist mit dem vierten Bild? Ich hoffe, es bilden sich nicht wirklich Schwebekugeln in Zeolithschüttungen, das wäre für die Ventile nämlich gar nicht gut!

Jetzt wird es ernst – Katalyse

Meine Eingabe lautete „solvent molecules interacting with a catalyst“. Was ist das?

Ähnliche Bilder habe ich schon vielfach auch von Menschen gemacht gesehen. Der Glanz, die Spiegelungen, die Formen, alles wunderschön, aber es hat nichts mit dem zu tun, was es darstellen soll.

Und zum Schluss: Kekulés Traum

Friedrich August Kekulé, ein 1829 geborener deutscher Chemiker, ist vor allem bekannt dafür, den ersten sinnvollen Strukturvorschlag für Benzol gemacht zu haben. Die Idee dafür hat er nach eigener Aussage in einem Traum bekommen, den er am Schreibtisch sitzend hatte. (Wer kennt das nicht?)

Hier, dachte ich, kann sich der künstlerische, die Wirklichkeit verachtende Freigeist des Image Creators mal so richtig austoben. Ich gab ein „kekulé dreams of six carbon atoms dancing ring-around-a-rosy, thereby having the idea to the correct benzene formula“. Das Ergebnis ist definitiv unterwältigend.

Und der Text? Noch sinnloser als „Lorem ipsum“.

Ich ergänzte die Suchanfrage um „Classic oil painting“. Professor Kekulé war immer noch nicht mit im Bild, dafür sechs Frauen (die sollen wohl die Kohlenstoffatome symbolisieren) und etwas alchimistische Symbolik.

Fazit

Vielleicht kann man der KI Illustrationen nach den eigenen Vorstellungen entlocken, wenn man es länger probiert und ungezählte Iterationen der Schlagwörter testet. Einfach nur etwas eingeben führt, zumindest in meinem Bereich, zu Kuhdung, wenn auch manchmal ganz hübschem Kuhdung. Die farbliche Harmonie ist gar nicht schlecht und die Stile unterscheiden sich.

Ich komme in einiger Zeit noch einmal wieder und werde versuchen, ein Bild in die gewünschte Richtung zu manipulieren. Vielleicht gibt es dazu auch Tricks, die irgend jemand in einem Blog erklären wird. Aber im Augenblick? Werde ich nach wie vor selbst zeichnen und fotografieren müssen.

Wenn Sie keine Lust haben, sich den ganzen Chat durchzulesen, springen Sie gleich zu meinen Kommentaren.

Einige allgemeine Fragen

Please speak German.

Guten Tag! Wie kann ich Ihnen helfen?

Was sind Zeolithe eigentlich?

Zeolithe sind mikroporöse Mineralien, die aus einem regelmäßigen dreidimensionalen Gitter von Silizium-, Sauerstoff-, Aluminium- und anderen Atomen bestehen. Sie haben die Fähigkeit, Wassermoleküle und bestimmte Ionen selektiv zu absorbieren und freizugeben, was sie für eine Vielzahl von Anwendungen in der Industrie, der Chemie und anderen Bereichen nützlich macht. Zeolithe kommen auch in der Natur vor und können synthetisch hergestellt werden.

Können Sie mir einige Anwendungen für Zeolithe in der chemischen Industrie nennen?

Ja, sicher! Hier sind einige Anwendungen von Zeolithen in der chemischen Industrie:

Katalyse: Zeolithe werden als Katalysatoren in chemischen Reaktionen verwendet, insbesondere in der petrochemischen Industrie zur Herstellung von Treibstoffen, Kunststoffen und anderen Materialien.

Adsorption: Zeolithe können schädliche Verunreinigungen wie Schwermetalle, Stickoxide und Schwefeloxide aus Abgasen, Abwässern und anderen Prozessströmen entfernen.

Ionenaustausch: Zeolithe werden zur Entsalzung von Wasser und zur Trennung von Ionen in der chemischen Produktion verwendet.

Trocknung: Zeolithe können Feuchtigkeit aus Gasen und Flüssigkeiten entfernen, was in vielen chemischen Prozessen von entscheidender Bedeutung ist.

Speicherung: Zeolithe können auch als Speichermedien für Gase und andere Moleküle verwendet werden, einschließlich Kohlenwasserstoffen, Wasserstoff und Kohlendioxid.

Diese sind nur einige der vielen Anwendungen von Zeolithen in der chemischen Industrie.

Nun wird es etwas spezieller

Worin besteht der Unterschied zwischen synthetischen und natürlichen Zeolithen?

Der Unterschied zwischen synthetischen und natürlichen Zeolithen besteht in der Art und Weise, wie sie hergestellt werden und in ihrer Kristallstruktur.

Natürliche Zeolithe entstehen durch geologische Prozesse und können in unterschiedlichen mineralogischen Zusammensetzungen und morphologischen Formen vorkommen. Natürliche Zeolithe können in der Regel eine hohe Variabilität in ihrer Kristallstruktur und Zusammensetzung aufweisen, abhängig von ihrem geologischen Ursprung.

Synthetische Zeolithe hingegen werden durch eine kontrollierte chemische Reaktion hergestellt, bei der spezifische Ausgangsmaterialien in bestimmten Verhältnissen miteinander reagieren. Dadurch können synthetische Zeolithe in der Regel eine genau definierte Kristallstruktur und chemische Zusammensetzung aufweisen, was sie für viele Anwendungen in der Industrie nützlich macht.

In Bezug auf ihre Anwendungen können natürliche und synthetische Zeolithe ähnliche Eigenschaften und Anwendungen haben, jedoch können synthetische Zeolithe aufgrund ihrer definierten Struktur und Zusammensetzung spezifischer auf bestimmte Anwendungen zugeschnitten werden.

Kann man Zeolithe auch in der Medizin einsetzen?

Ja, Zeolithe können auch in der Medizin eingesetzt werden. Sie haben eine hohe Oberfläche und poröse Struktur, was sie für viele Anwendungen nützlich macht. Einige der Anwendungen von Zeolithen in der Medizin sind:

Entgiftung: Zeolithe können helfen, Schwermetalle und andere Toxine aus dem Körper zu entfernen. Sie werden daher als Nahrungsergänzungsmittel zur Entgiftung des Körpers verwendet.

Wundbehandlung: Zeolithe können als Wundverbände verwendet werden, um Wunden zu heilen und Infektionen zu verhindern.

Drug Delivery: Zeolithe können als Träger für Medikamente verwendet werden, um deren Freisetzung im Körper zu steuern und eine gezielte Wirkung zu erzielen.

Anti-Durchfallmittel: Zeolithe können auch als Anti-Durchfallmittel eingesetzt werden, da sie Wasser und Ionen binden können, die Durchfall verursachen.

Es gibt auch andere Anwendungen von Zeolithen in der Medizin, wie z.B. bei der Behandlung von Hauterkrankungen, als Antioxidans und in der Zahnmedizin. Die Verwendung von Zeolithen in der Medizin wird jedoch noch erforscht und weitere Studien sind erforderlich, um ihre Wirksamkeit und Sicherheit zu bestätigen.

Ist denn die Verwendung von Zeolithen als Nahrungsergänzungsmittel in Deutschland zugelassen?

Ja, die Verwendung von Zeolithen als Nahrungsergänzungsmittel ist in Deutschland zugelassen. Zeolithe sind in der EU als „Novel Food“ klassifiziert, was bedeutet, dass sie als neuartige Lebensmittel eingestuft werden, die vor dem 15. Mai 1997 in der EU nicht in signifikantem Umfang verzehrt wurden. Die Verwendung von Zeolithen als Nahrungsergänzungsmittel wird von der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA) geprüft und reguliert.

Es ist jedoch zu beachten, dass nicht alle Zeolithe gleich sind und dass die Wirksamkeit und Sicherheit von Zeolithen als Nahrungsergänzungsmittel von verschiedenen Faktoren wie der Zusammensetzung und Reinheit des Produkts abhängen kann. Es ist daher wichtig, qualitativ hochwertige Produkte von seriösen Herstellern zu wählen und sich vor der Einnahme von Nahrungsergänzungsmitteln immer von einem Arzt oder Apotheker beraten zu lassen.

Ich möchte gerne Zeolithe als Futtermittel für Tiere kaufen. Wieviel kostet ein Zeolith in Futtermittelqualität?

Die Kosten für Zeolithe in Futtermittelqualität können je nach Quelle, Reinheit, Verarbeitung, Menge und Region variieren. In der Regel liegen die Kosten für Zeolithe in Futtermittelqualität jedoch zwischen 0,5 und 2 Euro pro Kilogramm.

Es ist jedoch zu beachten, dass der Einsatz von Zeolithen als Futtermittelzusatzstoffe je nach Art und Verwendungszweck der Tiere und den Futtermitteln variieren kann. Es ist daher empfehlenswert, sich vor der Verwendung von Zeolithen als Futtermittelzusatzstoffe von einem Tierarzt oder einem Experten für Tierernährung beraten zu lassen und sich über die genauen Anforderungen und Vorschriften in Ihrer Region zu informieren.

Vielen Dank für die Auskünfte, ChatGPT!

Gerne geschehen! Wenn Sie weitere Fragen haben, stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung.

Was ist zu diesen Antworten zu sagen?

Wer vage Fragen stellt, bekommt auch vage Antworten. Die Wischi-waschigkeit der ersten Antworten ist nicht allein dem Chatbot anzulasten, sondern auch der Tatsache, dass ich sehr allgemein gefragt habe.

Als eine, die sich seit Jahrzehnten mit Zeolithen beschäftigt, habe ich die ersten Antworten beinahe verbatim schon gelesen. Sucht man direkt nach dem ersten Satz bei google, findet man zwar keine wortwörtliche Entsprechung, aber viele sehr ähnliche Fundstellen. Auf mich wirkt das so, als hätte die KI Schlüsselworte aus dem Text herausgezogen und die gefundenen Aussagen mit (bemerkenswerten) grammatikalischen Fähigkeiten zu einem neuen Satz kombiniert.

Hier und da fehlt es jedoch an der Einordnung und Bewertung der Fundstellen, wie z. B. die Aussage „Zeolithe werden zur Entsalzung von Wasser und zur Trennung von Ionen in der chemischen Produktion verwendet“ zeigt. Dieses Beispiel möchte ich etwas breiter ausführen, da es sehr deutlich die Art der Fehlinformationen ab ChatGPT illustriert, unter dem Motto „Knapp vorbei ist auch daneben“. [1]

Wasserentsalzung mit Zeolithen?

Laut ChatGPT kann man mit Zeolithen Wasser entsalzen, was nicht das Gleiche ist wie enthärten. [2] Die Enthärtung von Wasser mit Zeolithen, welches lange Zeit auf Massenbasis die verbreiteteste Anwendung war, wird hingegen nicht erwähnt.

Die Vollentsalzung von Wasser mit Zeolithen ist nicht möglich (die Anionen können nicht ausgetauscht werden), höchstens könnten theoretisch die Kationen mit einem Zeolithen der H-Form gegen H⁺ getauscht werden, was zu einem Absinken des pH führen würde. Entsprechend wird man bei einer Recherche nach dieser Anwendung nicht recht fündig. Entweder sind Zeolithe in der Meerwasserentsalzung Teil eines ansonsten wesentlich komplexeren Prozesses, etwa auf dieser Firmenwebsite als Teil einer gemischten Membrane, oder man findet Junk-Patente, wie DE4411049A1, das logische Fehler enthält. [3] Liest man aber nur die Antwort von ChatGPT, kann der Eindruck entstehen, dass man mit Zeolithen tatsächlich Trinkwasser aus Meerwasser oder VE-Wasser aus Leitungswasser herstellen kann.

… und weitere Allgemeinplätze

Die Antworten sind so ausgegeben, wie sie zusammengekratzt wurden. Bei dem Satz „Zeolithe können schädliche Verunreinigungen wie Schwermetalle, Stickoxide und Schwefeloxide aus Abgasen, Abwässern und anderen Prozessströmen entfernen“ werden mit Anwendungen in der Gasphase und der flüssigen Phase, mit Natur- und synthetischen Zeolithen, mit Katalyse, Adsorption und Ionenaustausch sozusagen „Sieben auf einen Streich“ unterschiedslos erlegt. Der Satz enthält nur sehr wenig tatsächliches Wissen und kann höchstens eine ungefähre Richtung weisen, in die man weiter recherchieren könnte.

Warum gibt es wo Bullshit?

Recht deutlich spiegelt die Qualität der Antworten von ChatGPT die durchschnittliche Qualität der im Internet auffindbaren Texte wieder. Dort, wo vermutlich nur Wissenschaftler sich für die Texte interessieren, wie bei der Frage nach dem genauen Unterschied zwischen natürlichen und synthetischen Zeolithen, ist die Antwort zwar vage, aber nicht falsch. Bei der Frage nach medizinischen Anwendungen, wo Geld mit dem Endverbraucher gemacht werden kann und dementsprechend allerlei Hirngespinste oder zumindest nicht evidenzbasierte Behauptungen online gestellt werden, enthalten die Antworten ein unentwirrbares Kuddelmuddel aus Wahrheit, rein Spekulativem und Lüge.

Es klingt zwar gut…

Die grammatikalischen Fähigkeiten des Chatbots haben mich sogar auf Deutsch beeindruckt. Hier werden nicht einfach gefundene Fragmente in einem Copy & Paste-Verfahren zusammenmontiert, die Sätze erscheinen frisch ausformuliert. Das bewirkt, dass sich Wahres und Falsches harmonisch miteinander verbinden und nicht auf den ersten Blick voneinander unterschieden werden können. Viele der klassischen Validierungsschritte für Internet-Inhalte, wie etwa die Beurteilung der Sprachqualität, greifen einfach nicht mehr. Der Zusammenhang, in dem die Aussagen ursprünglich gestanden haben, ist verloren.

… spart aber keine Arbeit

Wenn ich ChatGPT benutzen möchte, um Recherchen durchzuführen, spare ich zwar Arbeit, weil ich gleich eine Übersicht von Unterthemen oder Schlagworten erhalte. Mir wäre es lieber, es wäre auch nicht mehr, in der Art der mittlerweile verschwundenen Infonetze, die immerhin zu den Ursprüngen der Fundstellen verlinkten. Von der natursprachlichen Ausgabe habe zumindest ich keinen echten Nutzen. Ehe ich irgendeine Information aus dem Chat verwenden könnte, müsste ich sie gründlich überprüfen, was mich mehr Arbeit kostet, als wenn ich gleich eine geeignete Suchmaschine oder Verlagsdatenbank anwerfe.

Fazit: Ein nettes Spielzeug. Aber auch nicht mehr.

Die Meinung anderer

Hier noch die Links zu zwei Artikeln, die ganz unterschiedliche Meinungen zum Nutzen von ChatGPT äußern:

• Carlos Link-Arad, der ChatGPT als Assistent für die Erschaffung von Content nutzt, und dessen Argument, warum man nicht den ganzen Artikel gleich vom Chatbot schreiben lässt, nur lautet, dass dieser Hahn jederzeit abgedreht werden könnte.
• Prof. Emily Bender, die sogar meint: „Es ist absurd, bei Chat-GPT von künstlicher Intelligenz zu sprechen„.

Und noch ein Nachtrag vom Juni 2023:

Der Wissenschaftspodcast „Science vs.“ hat eine sehr erhellende (und komische) Sendung gemacht, in der sie der generativen AI unter die Haube gucken: Der Papst mit Designer-Daunenjacke, ein zum Entgleisen gebrachter bing-Chatbot mit Mordplänen und 4chan GPT (richtig, ein mit den rassistischen, sexistischen, kriminellen Äußerungen aus dem Bodensatz mancher der Boards trainierter Chatbot) – alles dabei.

AI – is it out of control?

[1] Diesen Satz lässt meine heimliche Heldin Dr. Erika Fuchs einen Cartoon-Teufel sprechen, als er mit nur wenigen Zentimetern Abstand an einer Kirchturmspitze vorbeischießt.
[2] „Entsalzung“ bedeutet die Entfernung aller Ionen, die nicht aus der Dissoziation von Wasser hervorgehen, also H⁺ und OH^–. „Enthärtung“ dagegen bedeutet den Austausch von Härtebildnern, also vor allem Ca²⁺– und Mg²⁺– Ionen gegen nicht härtebildende Ionen, meistens Na⁺.
[3] In diesem Fall handelt es sich bei der „Entsalzung mittels Zeolith“ im Grunde um eine Destillation, oder Vakuumdestillation.

Vorab gesagt: Warum ich niemanden für dumm erklären möchte

Im Podcast „The Sceptic’s Guide to the Universe“ [1] diskutieren die „Sceptical Rogues“ darüber, dass Wissenschaftler nicht gerne über Pseudowissenschaft sprächen. Eine gewisse Abscheu vor dieser geistigen Schmuddelecke sei zwar verständlich, aber für die Wissenschaftskommunikation als Ganzes nicht gut, denn über den Umweg von Widersprüchen und Enttäuschungen würden die Menschen sich von der Wissenschaft abwenden.

Mir fällt dazu die folgende Analogie ein: Wenn ich Menschen vom Nutzen des Pilzesammelns überzeugen möchte, davon, wie einfach, nützlich und gesund diese Tätigkeit und ihr Ergebnis doch seien, darf ich nicht vergessen, die Existenz von giftigen Pilzen zu erwähnen, und wie man sie erkennt und vermeidet. Wenn sich jemand vergiftet oder jemanden kennt, dem das passiert ist, ist es mit meiner Glaubwürdigkeit als Pilzsammel-Befürworterin nämlich vorbei.

Auch sonst ist die Wissenschaftskommunikation teilweise so lückenhaft gewesen, dass sie manchmal mehr Schaden als Nutzen gestiftet hat. Was oft nicht genügend verstanden wird (und das ist nicht die Schuld der Zuhörer!) ist, das Wissenschaft ein Verfahren zur stetigen Weiterentwicklung von Wissen ist, mit Fehlern und Irrtümern, aber auch eingebauten Korrekturmechanismen, und eben nicht eine Sammlung von unverrückbaren „Wahrheiten“, die man nach und nach ausgräbt wie antike Goldmünzen.

„Die Wissenschaft von heute ist der Irrtum von morgen“ – dieses Zitat wird Johann Jakob Baron von Uexküll zugeschrieben. Gerade in Zeiten der Pandemie hat es sich gezeigt, dass Theorien immer nur auf Basis der vorhandenen Daten erstellt werden können, und wenn mehr Daten dazukommen, wie im Verlauf einer noch nie so dagewesenen Krankheit, müssen eben die Theorien revidiert und angepasst werden. Wichtig ist aber, dass

• alle Theorien sich nur auf bekannte und reproduzierbare Fakten stützen,
• sie für Kritik und Revision offen sind, ohne gleich eine feindselige Verschwörung anzunehmen, und
• alle Fakten mit einbeziehen – nicht nur die, welche die Theorie stützen.

Ohne diese Regeln für wissenschaftliches Arbeiten gibt es nämlich keine Chance, zu Theorien zu gelangen, die auch auf längere Sicht Bestand haben und nutzbringend sind.

Psiram hat es im Beitrag über Pseudowissenschaft besser und ausführlicher erklärt, als ich es hier kann, mit einigen netten Bildern als Zugabe. Auf jeden Fall lesenswert! Trotzdem, es gibt ein paar zählebige Annahmen, die ich persönlich besonders ärgerlich finde und daher ansprechen möchte.

Einige meiner unwissenschaftlichen Lieblingsaufreger

Essen von GMOs verändert die eigenen Gene

• „Gentechnisch veränderte Produkte, ohne Zweifel, enthalten Toxine und stellen eine Bedrohung für die menschliche Gesundheit [dar].“ Toxine so wie in Tabak, Alkoholika und gar Apfelkernen? Ja, es ist absolut zu erwarten, dass gentechnisch veränderte Organismen Stoffwechselvorgänge und -produkte haben, die sich von ihren unveränderten Vorgängern unterscheiden. Das ist erwünscht, sonst müsste man sie ja nicht verändern. Deswegen sind die daraus hergestellten Lebensmittel nicht automatisch giftig. Trotzdem gehören Lebens- und Futtermittel aus GMOs zu den bestuntersuchten überhaupt.
• „Einschleusen von genetisch veränderten Nahrungsmitteln führt zum Auftreten von neuen Mikroorganismen mit Antibiotika-Resistenzgenen.“ Als ob die Mikros uns und unsere Gentechnik dazu bräuchten! Es ist eher so, dass gentechnisch veränderte Mikroorganismen empfindlicher sind als unveränderte: Man hat ihnen ein Gen eingeschleust, damit sie etwa ein bestimmtes Molekül produzieren, welches der Mensch haben will, sie selbst jedoch nicht brauchen. Das kostet Stoffwechselenergie und bewirkt, dass die Mikroorganismen nur in einer kontrollierten Umgebung, frei von anderer mikrobieller Konkurrenz, gedeihen können.
• „Lebensmittel mit GMO verändern das menschliche Erbgut.“ – (Leider) nein.

Alles, was wir essen, enthält Gene, ausgenommen von reinen Chemikalien wie Wasser, Kochsalz, Lebensmittelfarbe oder Haushaltszucker. Diese Gene gehen nicht in unser Genom über, ob sie nun modifiziert waren oder nicht. Nur Retroviren (wie HIV) schaffen es, ihr Genom in die Zellen ihrer Wirte einzuschleusen.

Cool wäre es eigentlich schon: Wenn ich mich auf Katzensteak und Lupinenkaffee beschränken würde, bekäme ich demnächst eine übermenschliche Flexibilität und könnte Stickstoff aus der Luft fixieren, was mich dann, wenn die letzte Katze gegessen ist, frei machen würde von externer Eiweißzufuhr. Na ja…

Und nicht vergessen: Seit der Neolithischen Revolution vor ca. 10.000 Jahren verändern wir die Gene der Tiere und Pflanzen, die wir essen. Man vergleiche Holzäpfel mit Äpfeln, Schlehen mit Mirabellen, oder Mais mit Teosinte. Nach dem Zweiten Weltkrieg hat man den mühseligen Prozess in radioaktiven Gärten beschleunigt. Das macht man heute nicht mehr so, aber viele der damals erhaltenen Mutanten züchten und essen wir noch heute.

Bio ist immer besser

Die Idee, dass „naturnah“ besser ist als verstädtert, industrialisiert und synthetisch, scheint in den meisten Zivilisationen ab einer gewissen Höhe aufzutauchen. Die alten Römer betonten den Wert der eigenen Landwirtschaft, auf die man sich zurückziehen konnte, wenn die Politik in der Hauptstadt einem den Verstand zu rauben drohte. In Frankreich in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts war eine Art Schäferromantik in Mode. Unsere Vorstellungen, samt Dingen wie Reformhäusern, der Anti-Korsett-Bewegung, Schrebergärten und auch die Grundlagen des ökologischen Landbaus stammen aus der Lebensreformbewegung des ausgehenden 19. Jahrhunderts. [2]

Ein grundlegender Artikel über Geschichte und Definition des ökologischen Landbaus findet sich bei Wikipedia. Stark verkürzt kann man sagen, dass in dieser Form der Landwirtschaft auf alle Mittel verzichtet werden muss, die in der Natur nicht vorkommen. Das bedeutet natürlich auch, dass manches – etwa wirksamer Schutz vor Pilzbefall auf dem Acker – nicht durchgeführt werden kann, denn ein eigentliches Fungizid hat die ökologische Landwirtschaft nicht. Der Flächenertrag ist ohne Mineraldüngung geringer und die Böden laugen stärker aus.

Da schon jetzt die verfügbare Anbaufläche knapp ist, um die Weltbevölkerung zu ernähren, würde ein von manchen befürworteter „totaler“ Umstieg auf ökologischen Landbau [3] wahrscheinlich zu einer Hungerkatastrophe führen. „Dann“, so wird gekontert, „müssen wir eben mehr pflanzliche Lebensmittel herstellen, denn die erzeugen mehr Kalorien pro Hektar als Fleisch.“ Mal ganz davon abgesehen, dass es weite Landstriche gibt, die sich nur für die Viehhaltung, aber nicht für den Ackerbau eignen – womit wollen wir die vielen Äcker denn düngen, wenn dafür nur Mist verwendet werden darf? Mit (arzneimittelbelastetem) Menschenmist?

Was ich mir wünschen würde ist eine evidenzbasierte Landwirtschaft. Antibiotika als Masthilfsstoffe sind unbedingt abzulehnen, aber einer Milchkuh mit Mastitis keine Antibiotika zu geben ist Tierquälerei. Soviel wie möglich mit Fruchtwechsel, Gründüngung und anderen „grünen“ Methoden erreichen wie sinnvoll ist, aber durch Düngung die Böden erhalten. Ehemaliger Regenwald ergibt schließlich auch keinen sonderlich guten Acker.

Und wir sollten die seltsame Besessenheit aufgeben, nur die „gesündesten“ Lebensmittel essen zu wollen. Dies erreichen wir zumindest nicht dadurch, dass wir konsequent „Bio“ kaufen, denn in Kontrollen von Rückständen, Pilzgiften etc. schneiden Bio-Lebensmittel nicht besser ab. Grenzwerte gelten für alle Lebensmittel, und bei Leuten, die Alkohol, Zigaretten und/oder große Mengen hochverarbeiteter Lebensmittel [4] zu sich nehmen, wirkt diese Besorgnis unverhältnismäßig. Mein Tipp für eine gesunde Ernährung lautet: Wenn ich es mit der Hand aus einer Rascheltüte direkt in den Mund stopfen kann, sollte ich eher weniger davon essen.

Plastik ist niemals die nachhaltigste Variante

Kunststoffe, ob in der Medizintechnik oder als Lebensmittelverpackung, retten Leben. Sie haben jedoch das Problem, dass sie nicht verrotten und wir es nun einmal gewohnt sind, „Müll“ wegzuwerfen, der sich dann in mehreren Jahrzehnten schon irgendwie selbst beseitigen wird. Bilder wie dieses sind nicht nur magenverdrehend, sondern auch herzzerreißend.

Trotzdem gehört mehr zur Entscheidung, welches Material man wählt, als einfach „Plastik nein danke“. Oft hat man nicht wirklich die Wahl, zum Beispiel ist die Zahl der Milchzapfsäulen, die es in meiner Grundschulzeit noch in einigen Lebensmittelläden gab, sehr gering geworden. Wer Milch will, muss meist die Flasche oder den Tetrapack dazunehmen. So gerne ich möchte, ich kann mein Gemüse in der Selbstbedienung nicht lose in meinen Korb schichten, es muss für die Auswaage in einen Beutel oder ein Netz.

Was möchte ich mit meiner Entscheidung für Papier, Plastik, beschichtetes Gewebe, Kunststoffnetz oder was auch immer erreichen? Möchte ich nicht zum Plastikstrudel im Ozean beitragen? Möchte ich die CO₂-Erzeugung minimieren? Wenn ich einen Baumwollbeutel benutze, wie viele Pestizide sind auf die Pflanze versprüht worden? Wenn es Papier ist – wie nachhaltig war die Holzwirtschaft? Wie weit brauchte der Gegenstand, um zu mir zu kommen? Und wichtigste Frage von allen: Wie oft werde ich ihn benutzen?

Wenn ich eine Einkaufstasche aus beschichtetem Gewebe nur einmal benutze, wäre ein einfacher Plastikbeutel tatsächlich besser gewesen. Der wiegt weniger und enthält somit auch weniger Kunststoff. Ich muss die Tasche viele Male benutzen, damit sich ihr ökologischer Mehrwert entfalten kann. Das gleiche gilt für Glas versus PET-Flaschen: Eine Glasflasche zu erschmelzen ist wesentlich energieaufwändiger als eine PET-Flasche, ob erstere nun aus Recyclingglas oder aus neuem Glas besteht. Die Glasflasche muss ohne Umschmelzen viele Male wiederverwendet werden, ehe sie nachhaltiger ist als die Kunststoffflasche. Wenn sie nach einer Benutzung im Altglascontainer landet, nützt es nicht viel, dass sie „kein Plastik“ ist.

Was ich selbst mache? Ich trinke Leitungswasser (unseres ist ganz hervorragend), habe immer ein paar Stoffbeutel in der Handtasche und Gemüsenetze im Einkaufskorb. Ein lächerliches Mikrotröpfchen auf einem heißen Stein. Ach ja, und Trinkhalme lehne ich ab. Darauf kann ich mir viel einbilden…

Natürliche Vitamine sind wirksamer als künstliche

Die Tatsache, dass ihre Vitamine aus Früchten und Gemüsen anstatt aus einem Synthesereaktor kommen benutzen einige Hersteller als Alleinstellungsmerkmal für das Vermarkten ihrer Produkte. Ascorbinsäure zum Beispiel – Vitamin C – ist aber immer gleich, egal ob synthetisiert oder aus Zitronen extrahiert. Das Problem mit den Vitaminpräparaten ist ein ganz anderes, das National Institute of Health hat eine (sehr moderate) Zusammenfassung dazu. In Kürze:

• Zusätzliche Vitamine werden an verschiedenen Stellen in die Lebensmittel eingeschleust, etwa Vitamin C in Fruchtsäfte, wo sie als Stabilisator dienen, oder Vitaminzusätze im Tierfutter, die auch den Vitamingehalt des Fleisches erhöhen. Oft enthalten auch Frühstücksprodukte, irgendwelche Riegel etc. Vitaminzusätze. Wir nehmen also schon eine schwer zu quantifizierende Menge an zusätzlichen Vitaminen ein.
• Mehr. Ist. Nicht. Besser. Ehrlich! Zusätzliche Vitamine verleihen keine Superkräfte. Mehr als genug bringt nichts.
• Die tatsächlichen Verhältnisse können extrem verwickelt sein, man lese etwa diesen Beitrag über die Auswirkungen der verschiedenen Isomere von Tocopherol (d-alpha-Tocopherol ist Vitamin E) auf den Stoffwechsel. So richtig wissen wir nicht, was wir tun, wenn wir Vitamine nehmen, und hohe Dosen können durchaus Wechselwirkungen etwa mit Medikamenten haben.

Als Konsequenz kann man sagen: Vitaminreiche Lebensmittel sind besser als egal welche Vitaminpräparate. Also Finger weg von Vitaminpräparaten [5], wenn der Arzt sie nicht als Reaktion auf einen festgestellten Mangel verordnet hat. Und selbst in diesen Fällen sollte man versuchen, nach einer Anfangsphase, in der ein akuter Mangel behoben wird, die Vitamine aus Lebensmitteln zu bekommen. Dies geht nicht immer: Wer etwa eine Magenresektion hatte, kann nicht mehr alle Vitamine so aufnehmen wie die Natur es vorgesehen hat und ist lebenslänglich auf Vitamingaben angewiesen.

Magie gibt es wirklich

Wie soll man den Glauben an Grander Wasser, Homöopathie oder an Bestellungen beim Universum [6] denn sonst nennen als Glauben an Wunder und Magie?

Zu guter Letzt

Es gibt noch zahlreiche Punkte, die ich hier abhandeln könnte, aber der Beitrag ist ohnehin schon viel zu lang. Respekt, wenn Sie es bis hierher geschafft haben! Weitere Beispiele wären:

• Computerspiele machen aggressiv
• Die Pharmaindustrie will uns schaden
• Es gibt vergessene antike Supergeheimnisse
• Wer am plausibelsten klingt hat recht
• E-Mobilität ist grundsätzlich nachhaltig

So kurz vor Weihnachten möchte ich Sie aber vor einer Überladung bewahren. Die haben wir wahrscheinlich alle, auch wenn wir vor dem Monitor und nicht mehr in glitzernden, dauerbeschallten Einkaufspassagen einkaufen (ach, die gute alte Zeit…).

Ich wünsche Ihnen ein fröhliches Fest und für 2022 alles, was man vernünftigerweise erwarten kann. Ja, es ist gelegentlich trübselig, rational und ein Skeptiker zu sein – aber trotzdem.

Herzliche Grüße

[1] Folge vom 20. November 2021
[2] Siehe zum Beispiel in dieser Folge des Podcasts „Hoaxilla„.
[3] So wie es Sri Lanka dieses Jahr versucht, aber wieder fallen gelassen hat: https://www.sn.at/wirtschaft/welt/sri-lanka-laesst-plaene-fuer-bio-anbau-fallen-111353557
[4] Ich möchte an dieser Stelle betonen, dass ich keine Anhängerin von ausschließlich Rohkost bin! Schon unsere fernen Vorfahren der Gattung homo erectus haben gekocht und gegrillt.
[5] Vor allem: Größte Vorsicht mit Vitaminpräparaten in Form von Bonbons oder Gummibärchen, vor allem wenn Kinder im Hause sind!
[6] Dies ist definitiv kein Affiliate Link und ich empfehle das Buch nicht!

Gelegentlich gibt es auch die Möglichkeit, das Wasser mit nicht wassermischbaren Lösungsmitteln zu extrahieren. Dieser Vorgang erfordert keine Erwärmung und man gewinnt eine organische Verbindung in leichter zugänglicher Form im organischer Lösung zurück. Es bietet sich auch an, wenn organische Verbindungen (z. B. Milchsäure) durch Fermentation in wässriger Lösung hergestellt wurden und nun isoliert werden sollen.

Wie kann man überschlagen, welche Dimensionen ein solches Extraktionsverfahren hätte? Wie viele Stufen braucht man, wie viel Extraktionsmittel, und zu welchen Endkonzentrationen kann man gelangen?

Quo vadis, oh Molekül?

Für eine vorgegebene Verbindung, die sich zwischen Wasser und einem nicht wassermischbaren Lösungsmittel verteilt, gilt ein Verteilungsgesetz:

Meistens wird in den Tabellenwerken der dekadische Logarithmus log K_OW angegeben. Ist zum Beispiel Log K_OW = 1,46, dann ist der Verteilungskoeffizient gleich 28,84, das bedeutet, die Konzentration in der organischen Phase wird, wenn sich das Gleichgewicht einmal eingestellt hat, immer 28,84 mal so hoch sein wie in der wässrigen Phase. Wie viel der Verbindung sich in der organischen Phase befindet, hängt somit von deren Volumen V ab. Es gilt für die Menge des in der organischen Phase gelösten Stoffes:

Als drittes muss noch der Massenerhalt beachtet werden. Wenn eine wässrige Lösung mit organischem Lösungsmittel vermischt wird und ein Teil der gelösten Substanz in das Lösungsmittel übergeht, ist in der Summe immer noch genauso viel da wie vorher.

Das Extraktionsverfahren

(Wem das Prinzip der Gegenstromextraktion geläufig ist, kann diesen Abschnitt getrost überspringen.)

Um eine Extraktion möglichst vollständig hinzubekommen, wird nicht auf einmal mit der vollständigen Menge an Lösungsmittel extrahiert, sondern im Gegenstrom mit mehreren Teilmengen. Anfangs wird die Anlage mit reinem Wasser und reinem Lösungsmittel vorgefüllt, dabei wird bereits die erste Portion verunreinigtes Abwasser in Behälter 1 eingeschleust. Extraktionsmittel und Abwasser werden aneinander vorbeigeführt. Bei n Stufen hat die Anlage nach n Extraktionsschritten ihren stationären Zustand erreicht und die Konzentrationen in den Behältern ändern sich nicht mehr, wenn sich die Konzentration im zulaufenden Abwasser nicht ändert.

Das rohe beladene Abwasser tritt in den Behälter 1 ein und wird dort mit dem Lösungsmittel extrahiert, das schon n -1 Extraktionsschritte hinter sich hat, also ebenfalls gewisse Mengen der Verunreinigung enthält. Danach läuft das abgereicherte Abwasser in den Behälter 2 und wird mit organischem Lösungsmittel extrahiert, das n – 2 Extraktionsschritte hinter sich hat, also ebenfalls beladen ist, aber nicht so stark wie das Lösungsmittel in Behälter 1. Erst in Behälter 5 wird das Abwasser mit reinem Lösungsmittel kontaktiert.

Ablauf der Extraktion

Zu Anfang sind die Behälter nicht leer, sondern werden mit reinem Wasser und reinem Lösungsmittel vorgefüllt. Danach wir die erste Portion beladenes Wasser in W1 eingefüllt, alle anderen Wasserportionen wandern eine Stelle „stromabwärts“. Dann wird einmal kräftig durchgerührt, die Phasentrennung abgewartet und die beiden Phasen getrennt abgeführt. Die Extraktion findet naturgemäß nur im Behälter 1 statt, da die anderen Wasserphasen ja noch keine organischen Bestandteile enthalten.

Danach wandert W1 zu W2, W1 wird mit frischer beladener Lösung gefüllt und O1 wird aus dem System entnommen: Alle organischen Flüssigkeitsmengen wandern eine Nummer nach unten.

Das Modell in Excel

Nach fünf Schritten hat das System einen Zustand erreicht, der sich nicht mehr ändert. Man kann nun in Excel die Massenbilanz und die Gleichgewichtseinstellung für jeden Behälter, fünf mal nacheinander, lösen und erhält dann in W5 bzw. O1 die Endprodukte des Verfahrens. Die Zuflüsse sind dabei jeweils die Abflüsse aus der vorhergehenden Stufe. Wie das aussieht, zeigt folgendes Schema.

Für das oben abgebildete Beispiel wurden die folgenden Vorgaben angegeben:

Ausgefüllt werden nur die gelben Felder. Man beachte, dass das Volumen der organischen Phase nur 1/10 der wässrigen Phase beträgt. Dies ist möglich, weil der log K_OW recht groß ist, d. h. die organische Substanz wird stark bevorzugt von der organischen Phase aufgenommen, und es ist möglich, ein Konzentrat herzustellen.

Für die Berechnung werden die entlang der Pfeile „ankommenden“ Stoffmengen summiert und nach dem Massenverteilungsgesetz auf die wässrige und die organische Phase aufgeteilt.

Was nicht berücksichtigt wurde

Schlechte Phasentrennung

Manchmal teilt sich die Flüssigkeitsmischung in wenigen Sekunden in eine wässrige und eine organische Phase, mit einer sauberen Grenzschicht. Oft jedoch dauert die Trennung viele Minuten und liefert keine vollständig getrennten Phasen. Manchmal bildet sich an der Grenzfläche sogar eine undefinierbare, schaumig aussehende Zwischenschicht.

Für diese Berechnung wurde eine vollständige Gleichgewichtseinstellung angenommen, man kann jedoch – für Systeme, in denen die Phasentrennung nur sehr langsam vor sich geht – auch noch einen Faktor einfügen, etwa 0,8, der die Vollständigkeit der Trennung angibt. Diesen muss man experimentell ermitteln, indem man die Extraktion per Hand ausführt und dann die Konzentrationen in den beiden Phasen nach einer vorgegebenen Zeitspanne (z. B. 30 min) mit einer geeigneten Methode bestimmt.

Eventuell ist dieser Faktor auch abhängig von den Konzentrationen und sollte daher mit verschiedenen Konzentrationsverhältnissen bestimmt werden.

Konzentrationsgrenzen

In diesem Beispiel steigt die Konzentration des zu extrahierenden Stoffes in der organischen Lösung stark an. Es kann sein, dass man rein rechnerisch Löslichkeitsgrenzen überschreitet. Die weitere Extraktion mit einer bereits gesättigten Lösung ist natürlich nicht möglich.

Man kann – auch wenn es kompliziert ist – solche Begrenzungen in die Excel-Tabelle einbauen. Einfacher ist es wahrscheinlich, das Ergebnis zu überprüfen und die Vorgaben anzupassen, bis man keine Überschreitung mehr erhält.

Das Ergebnis

In Schritt 5 in Abb. 2 kann man die endgültigen Konzentrationen in den wässrigen und organischen Phasen erkennen. Die wässrige Phase ist fast vollständig von der organischen Verbindung befreit. Ganz vollständig kann sie niemals gereinigt werden, aber die Austrittskonzentration ist nur noch 0,00026 mol/l. Die organische Verbindung, die mit 0,79 mol/l in der wässrigen Lösung vorlag, ist nun, in der organischen Lösung, auf 7,652 mol/l aufkonzentriert.

Tabelle haben?

Es gibt noch einige andere mögliche Bedingungen, die nicht in der Tabelle implementiert sind. Daher möchte ich die Tabelle nicht zum allgemeinen Download anbieten. Sie können mir jedoch schreiben und mir Ihre Aufgabenstellung schildern. Wenn die Tabelle geeignet ist, schicke ich sie Ihnen zu, und eventuell können noch Anpassungen gemacht werden, um sie für Ihre Fragestellung tauglich zu machen.

Für die Präsentation, die nur 10 Minuten dauern durfte, hatte ich mir gleich drei Beispiele vorgenommen. Das sind viele, und ich musste mich extrem kurz fassen. Die ganzen Hintergründe und mehr Details – also alles, wofür während der Präsentation selbst keine Zeit war – habe ich in das Manuskript gepackt und stelle es hiermit zum Download zur Verfügung (auf Englisch, „Feasibility Assessment with Simple Tools“, 1,5 MB)

Gibt man „bizarre COVID treatments“ oder Ähnliches in die Suchmaschine ein, erhält man zu allererst Suchergebnisse aus Indien. Nicht, weil dort mehr seltsame und unwirksame Heilmittel in Umlauf wären als anderswo, sondern weil zu Beginn der Pandemie der Premierminister der Wissenschaft jedwede Rolle bei der Überwindung der Krankheit abgesprochen hat, und die Empörung darüber in den Medien recht lautstark ausgefallen ist.

Die Aussage klingt für die erbosten Teile der Bevölkerung so, als wolle die Regierung nicht einmal versuchen, etwas zu unternehmen. Während selbst Landesherren wie Boris Johnson, Donald Trump und Xi Jinping, allesamt nicht gerade Exponenten der wissenschaftlichen Rationalität, führende Forschungslaboratorien ihrer Länder besuchten, unterließ Narendra Mori es sogar, vor den häufigsten irrigen Vorstellungen rund um COVID-19 zu warnen. Kein Wort davon, dass Vegetarier sich genauso häufig mit dem Coronavirus infizieren wie Omnivore. Kein Wort davon, dass Rinderurin nicht schützt, nicht einmal der von original indischen Kühen (wie Kuh-Urin anzuwenden ist, kann man auf diesem Bild von einer Kuh-Urin-Party erkennen). Auch nicht davon, dass Sonnenlicht und das gebildete Vitamin D, oder ein bestimmtes traditionelles Fladenbrot, oder eine Einreibung mit Kuhdung keinen Schutz bieten.

Mensch ist überall Mensch…

Nicht nur in Indien, auch anderswo, auch in Ländern der westlichen Welt haben sich nicht alle Politiker mit Ruhm bekleckert, was Wissenschaftskommunikation angeht. Mitglieder der Regierungen haben als Vorbeugungs- und Heilmittel gegen das Virus empfohlen:

• Die katholische Kommunion, denn im Leibe Christi kann sich das Virus nicht vermehren (Tanzania)
• Fasten (Brasilien)
• Wodka (Weißrussland) – und nein, Alkohol schwächt das Immunsystem bereits in kleinen Mengen
• und Chloroquin, ein Malariamittel (USA).
• In Kaschmir sollten zehn Millionen Pappeln gefällt werden, weil ihre Pollen angeblich das Virus transportieren können, oder auch nur, weil sie durch ihre allergene Wirkung zum Niesen führen und dadurch zur Ausbreitung des Virus führen könnten (Artikel 1; Artikel 2).

… oben wie unten.

Man braucht keine prominente Führungspersönlichkeit zu sein, um mehr oder weniger pseudowissenschaftlichen Blödsinn zu verbreiten. Das gelingt jedem von uns.

• In gewissen chinesischen Netzwerken wurde berichtet, dass Gurgeln mit Salzwasser die Viren beseitigt. Dann wurde die Aussage auch noch dem prominenten Pulmonologen (Facharzt für Lungenheilkunde) Zhong Nanshan angehängt. Sein Team musste eine Widerlegung publizieren: Das Virus setzt sich tief in den Atemwegen ab, also dort, wo man typischerweise nicht mit der Gurgellösung hinkommt.
• Hierzulande ist der Mythos, dass das 5G-Netz, und nicht ein Virus, die Symptome auslöse, einigermaßen verbreitet. Vielleicht bekommt man über das 5G-Netz einen Computervirus – aber den hätte man sich mit 4G auch schon einfangen können.

Die WHO bemüht sich auf ihrer Seite, COVID-19-Mythen wie die folgenden klarzustellen:

• Dass etwa Alkohol, Chlorbleiche, Methanol, Knoblauch, Pfeffer, Nasenspülungen etc. als Vorbeugung taugen würden. Beim Versuch, sich durch das Trinken von Selbstgebranntem oder Industriesprit vor dem Coronavirus zu schützen, sind im Iran mehrere hundert Menschen zu Tode gekommen.
• Dass Insekten das Virus übertragen könnten – nein, tun sie nicht. Insekten sind in diesem Fall keine Zwischenwirte.
• Dass Händetrockner, UV-Lampen, Thermoscanner, Sonnenlicht, Wärme, Kälte, Sonnenlicht oder Schnee dem Virus den Garaus machen würden.
• Dass junge Leute oder solche, die zehn Sekunden oder länger die Luft anhalten könnten, sicher wären.
• Dass Antibiotika oder das Blut genesener COVID-Patienten ein Heilmittel wären. Erstere wirken nur gegen Bakterien, nicht gegen Viren, und letzteres konnte man angeblich im Darknet kaufen.

Profiteure der Panik

In einer Situation wie der augenblicklichen muss man niemals lange warten, bis die Quacksalber mit ihren wirkungslosen Heilmitteln auf der Bühne erscheinen. Wer jetzt kein „Schlangenöl“ verkaufen kann, sollte sich besser eine andere Betrugsmasche ausdenken.

• Hierzulande stolpert man öfter über kolloidales Silber, ein gutes Beispiel für die Tatsache, dass nicht alles, was plausibel klingt, auch richtig sein muss.

Ein Kolloid ist eine Suspension von festen Teilchen, die so klein sind, dass sie nicht zu Boden sinken. In diesem Fall sind die Teilchen aus metallischem Silber. Das Kolloid hat durchaus eine bakterientötende Wirkung auf Oberflächen und wird z. B. verwendet, um großflächige Verbrennungen der Haut vor Sekundärinfektionen zu schützen. Äußerlich. Wenn man es einnimmt, entwickelt man höchstens eine Argyrie, eine intensive, nicht mehr rückgängig zu machende Blaugraufärbung der Haut.

Weitere Artikel über Kolloidales Silber: In der Pharmazeutischen Zeitung, und auf Medizin Transparent.

• Joseph Mercola, Osteopath und Geschäftsmann, schloss aus der Tatsache, dass man gewisse Oberflächen mit Wasserstoffperoxid desinfizieren kann, dass das auch bei den menschlichen Atemwegen geht. Nein, 3% H₂O₂ in den Raumluftbefeuchter wird eine Ansteckung mit dem Coronavirus nicht verhindern. Man wird sich lediglich angesichts der massiven Reizung der Atemwege so fühlen, als hätte man es erwischt. Als osteopathischer Geschäftsmann, oder geschäftemachender Osteopath, muss man sich aber gelegentlich etwas Neues einfallen lassen.

• Im Dark Web wird eine Impfung gegen COVID-19 verkauft. Die Injektionslösung enthält – aufgepasst! – Kokain, Amphetamine und Nikotin. Gefühlt wirkt sie wahrscheinlich durchaus… nur nicht gegen eine Vireninfektion.

Warum denken wir so irrational?

Das Irrationale

„Irrational“, also unvernünftig, sind Sachverhalte, die entweder der menschlichen Vernunft widersprechen oder sich dieser entziehen (Wikipedia). Das Irrationale ist nicht so einfach zu definieren wie man denkt und nicht vollkommen negativ besetzt.

Im Zusammenhang dieses Artikels möchte ich als „irrational“ dasjenige bezeichnen, das beobachtbaren Fakten und dem wissenschaftlichen Konsens, soweit er dem Jeweiligen zugänglich ist, widerspricht. Zum Beispiel: Die Annahme, dass ein Desinfektionsmittel wie Chlorbleichlauge gegen Infektionen hilft, wenn man es einnimmt, mag irrational für diejenigen sein, die Gelegenheit haben, es besser zu wissen, aber nicht irrational für jemanden, dem die grundsätzlichen Informationen nicht zugänglich sind.

Betrachten wir unsere extrem privilegierte Situation in den westlichen Gesellschaften, wo uns von der Stadtbücherei über Online-Fachartikel anerkannter Fachleute bis hin zu einem Gasthörerschein an der Hochschule alles zur Verfügung steht, ist jedwedes Beharren auf einer widerlegbaren Meinung irrational und hat eine von zwei Ursachen:

1.) Denkfaulheit – und ja, wir können einfach nicht alles, was wir hören und lesen, kritisch überprüfen, selbst wenn wir drei Köpfe hätten (wir sollten es aber überprüfen, ehe wir es per Klick weiterverteilen!). Nennen wir es also „neuronales Energiesparen“.

2.) Die irrationale Meinung hat einen Vorteil für uns: Sie gibt uns das Gefühl von Geborgenheit, Überlegenheit oder rechtfertigt die Fortsetzung eines Verhaltens, welches wir eigentlich abstellen sollten. Etwa den überreichlichen Wodkakonsum. Der ausgezeichnete (und lesbare) Artikel „COVID-19: Fear, quackery, false representations and the law“ von Ian Freckelton gibt einen ausgezeichneten Einstieg in die Frage.

In der augenblicklichen Situation…

… müssen wir mit Angst und Unsicherheit klarkommen, müssen monatelang auf Antworten warten und uns in der Zwischenzeit an das Wenige halten, das sicher zu sein scheint, von dem sich aber einiges als falsch erweisen wird. Zusätzlich vereinsamen wir durch die Notwendigkeit zum Abstandhalten.

Diese Gefühle können nicht alle Menschen aushalten. Eine definitive Antwort, ein Gefühl von Sicherheit müssen her, und zwar sofort. Diese anfällige Gruppe ist fette Beute für eine gewisse Art von räuberische „Unternehmern“: Den Wunderheilern, den Quacksalbern und den Besitzern „verborgener Wahrheiten“ (sprich den Verbreitern von Verschwörungserzählungen).

Auch individuelle Schreckensszenarien – Krebserkrankung, kriminell gewordene Kinder, Jobverlust, Konflikte mit Behörden wie dem Finanzamt – können diese Reaktion hervorrufen und emotional anfällige Menschen zu Kunden von Scharlatanen machen. Eine Pandemie bringt aber den zusätzlichen Faktor, dass man sich nunmehr um seine Mitmenschen ängstigen – und sich vor ihnen fürchten muss, weil jeder von ihnen einem selbst den Tod bringen kann.

Zusätzlich stärkt die soziale Isolation nicht gerade die Rationalität. Man nimmt die Realität anders wahr, erinnert sich an Zufälle und Scheinzusammenhänge, die man ansonsten ignoriert hätte. Auch im Mittelalter gab es rückblickend vor einem neuen Auftreten der Pest stets reichlich Vorzeichen – Wetterphänomene, Missgeburten, Weissagungen, eben das vollständige Affentheater.

Sollen die Leute doch glauben, was sie wollen?

Ein Krebskranker, der versucht, seine Metastasen mit Globuli zu heilen, wird nur sich selbst umbringen. Wer in einer Pandemie an falsche Schutzmittel glaubt, wird sich rücksichtslos verhalten und damit andere in Gefahr bringen.

Sündenböcke

Auch die Suche nach Sündenböcken ist ein fester Teil der „Krisenspiele“: Christenverfolgung während der Antoninischen Pest, Judenverfolgung während der Pestepidemien im Mittelalter, Verhaftung aller japanischstämmigen Amerikaner und ihre Unterbringung in Konzentrationslagern nach Pearl Harbour. 2020 bekammen chinesische Firmen und auch einzelne Leute, die entfernt so aussahen, als könnten sie aus China sein, Diskriminierung, Hass und Boykotte zu spüren. Andere Sündenböcke sind diffuserer Art: 5G-Anbieter, wie immer die Pharmaindustrie, und auf QAnon möchte ich gar nicht näher eingehen. Das hat unter anderem das ZDF schon getan.

Historische Heilmittel

• Der Karbolsäureball wurde während der „Russischen Grippe“ (1889 – 1892) verkauft: Gepulvertes Phenol (welches als medizinisches Desinfektionsmittel zu jener Zeit verbreitet war) war in einer Art Gummi-Klistierbällchen enthalten, einem hohlen Gummiball mit einer langen Spitze, mit welcher man sich eine Wolke dieser ätzenden, giftigen Substanz in die Nasenlöcher pusten konnte. (Und nein, es funktioniert nicht – es sei denn, das Ziel der Behandlung ist die komplette Verätzung der Nase von innen).

• Die „Spanische Grippe“ (1918 – 1920) sah unter anderem eine künstlich verstärkte Anfrage nach Wick VapoRub. Außerdem natürlich Alkohol – Rosskuren mit bis zu 14 Glas unverdünntem Gin, so schnell wie möglich hintereinander getrunken. Überlebte der Patient nicht, starb er schnell, und überlebte er, konnte er sich hinterher an nichts mehr erinnern. Ärzte warnten vor den durchweg schädlichen Wirkungen von Alkohol bei Virusgrippe, wurden aber – wen wundert’s – ignoriert.

• SARS (2003) sah ein Wiederaufblühen magischer Rituale: Zauberer wurden angeheuert, Feuerwerk abgebrannt, Falschgeld verbrannt, um die Infektion auf übernatürlichem Wege zu besiegen. Es gab sogar ein Gerücht, nach welchem ein Wunderkind, das angeblich von Geburt an die Gabe der Rede besaß, prophezeit hätte, dass grüne Bohnensuppe Infektionen vorbeugen würde. Die Folge waren Hamsterkäufe von Mungobohnen.

Unbedingt noch lesenswert:

• Mythen rund um Herdenimmunität, Impfungen, die Profiteure der Pandemie, Masken und Biowaffenlabore in China, zusammengetragen von Scientific American.
• Das Schweizer-Käse-Modell für die Verkettung von Unfallursachen mit der besonderen COVID-Variante. Man beachte die Maus, die die Löcher vergrößert – die Maus steht für Fehlinformationen.