Silikonöle und Industrieller: Unterschied zwischen den Seiten

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'''Silikonöle''' (eigentlich Diorganopolysiloxane; [[polymer]]isierte [[Siloxane]] mit [[Organische Chemie|organischen]] [[Seitenkette]]n) stammen aus der Gruppe der [[Silikone]] und sind synthetische [[silicium]]basierte [[Öle]], welche, im Gegensatz zu [[Mineralöl]]en oder [[Pflanzenöl]]en, keine organischen, also [[kohlenstoff]]basierten, sondern siloxanbasierte Ketten-[[Molekül]]e als Grundstruktur besitzen. Diese zeichnet sich durch die periodisch alternierende Anordnung von Silicium- und [[Sauerstoff]]atomen mit der allgemeinen Summenformel [R<sup>1</sup>R<sup>2</sup>SiO]<sub>n</sub><ref name="Kaiser">W. Kaiser, R. Riedle: ''Silikone.'' In: H. Harnisch, R. Steiner, K. Winnacker (Hrsg.): ''[[Winnacker-Küchler: Chemische Technik]], Organische Technologie II.'' 4. Auflage. Band 6, Carl Hanser Verlag, München 1982, S. 838.</ref> aus. An den freien Außenelektronen des Siliciums hängen Reste '''R''', welche zumeist organische [[Rest (Chemie)|Reste]] sind, aber auch [[Halogen]]e sein können. Also haben Silikonöle sowohl einen organischen wie auch einen [[Anorganische Chemie|anorganischen]] Anteil.
 
== Eigenschaften ==
Silikonöle sind klare, farblose, ungiftige, neutrale, geruchslose, chemisch [[Inerte Substanz|inerte]], in einem weiten Spektrum [[Temperaturstabilität|temperaturstabile]], [[Hydrophobie|hydrophobe]] Flüssigkeiten mit einer [[Molekülmasse]] von 162 bis 150.000&nbsp;g/mol, einer [[Dichte]] von 0,76 bis 1,07&nbsp;g/cm<sup>3</sup> und [[Viskosität]]en von 0,6 bis 1&thinsp;000&thinsp;000&nbsp;mPa&thinsp;s. Des Weiteren sind sie hervorragende [[Isolierstoff|elektrische Isolatoren]].<ref>H. Miyahara, A. Nakajima, J. Wada, S. Yanabu: ''Breakdown Characteristics of Combined Insulation in Silicone Oil for Electric Power Apparatus.'' In: ''"2006 IEEE 8th International Conference on Properties and applications of Dielectric Materials", Properties and applications of Dielectric Materials, 8th International Conference.'' 2006, S. 661–664. [[doi:10.1109/ICPADM.2006.284264]]. ISBN 1-4244-0190-9.</ref> Silikonflüssigkeiten weisen eine niedrige [[Oberflächenspannung]] von 21,5&nbsp;mN/m (bei 25&nbsp;°C) oder weniger auf. Sie sind auch an der Luft dauerwärmebeständig bis ca. 180&nbsp;°C. Ihr [[Stockpunkt]] liegt je nach Viskosität bei −80 bis −40&nbsp;°C. Silikonflüssigkeiten weisen zwischen −60&nbsp;°C und bis 200&nbsp;°C [[Schmierstoff|Schmiereigenschaften]] auf. Die Schmierfähigkeit ist geringer als die von Mineralölen und anderen Schmierstoffen. Sie neigen nicht zum Verharzen. Silikonflüssigkeiten sind löslich in [[Benzol]], [[Toluol]], [[Aliphatische Kohlenwasserstoffe|aliphatischen]] und [[Chlorierte Kohlenwasserstoffe|chlorierten Kohlenwasserstoffen]]. Sie sind wenig beständig gegen starke anorganische [[Säuren]] und [[Basen (Chemie)|Basen]]. Wie alle Silikone sind sie sehr gut gasdurchlässig.<ref>M. G. Woronkow, W. P. Mileshewitsch, Yu. A. Yuzhelewski: ''The Siloxane Bond, Physical Properties and Chemical Transformations.'' In: ''Studies in Soviet Science.'' New York/ London 1978, S. 6 ff.</ref><ref name="Kaiser" />
 
Der Vertreter mit dem einfachsten Aufbau ist das [[Polydimethylsiloxan]] in dem Rest R<sup>1</sup> und R<sup>2</sup> (siehe obige Strukturformel) je eine [[Methylgruppe]] ist.
 
== Industrielle und technische Verwendung ==
Es gibt sehr viele Verwendungsmöglichkeiten von Silikonölen. Einige der wichtigsten sind:
* In der [[Kältetechnik]] bei der [[Gefriertrocknung]] werden Silikonöle als Kälteträger verwendet<ref>A. Brulls, M. Johan: ''Method of monitoring a freeze drying process.'' AstraZeneca UK, London 2001, S. 3.</ref> sowie wegen ihrer Nichtbrennbarkeit in [[Wärmebad|Wärmebädern]] von Laboratorien, sogenannten Ölbädern, als Wärmeträger eingesetzt.<ref>W. Thimm: ''Silikonöl als Arbeitsfluid für einen Thermostat sowie ein solcher Thermostat.'' [http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?window=1&space=menu&content=treffer&action=pdf&docid=DE102004042829A1&Cl=3&Bi=1&Ab=1&De=2&Dr=&Pts=&Pa=&We=&Sr=1&Eam=&Cor=&Aa=&so=asc&sf=vn&firstdoc=10&NrFaxPages=4&pdfpage=2 Offenlegungsschrift DE 10 2004 042 829.8], Karlsruhe 2004, S. 2.</ref>
* Aufgrund ihrer niedrigen Oberflächenspannung haben einige Silikonöle eine [[Schaumhemmer|schaumhemmende]] Wirkung und kommen entsprechend typischerweise in industriellen Anlagen, wie [[Fermenter]]n oder [[Destillation]]sanlagen zum Einsatz, wo Schaumbildung kritische Folgen haben kann.<ref>K. Klein, J. Maluzi: ''Verfahren zur Aktivierung von Entschäumerflüssigkeiten.'' Deutsche Gold- u. Silber-Scheideanstalt,[http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE000001544001A Offenlegungsschrift DE 1 544 001], Frankfurt 1966, S. 1–6.</ref>
* Silikonöl ist auch ein hervorragendes Treibmittel in [[Öldiffusionspumpe]]n.
* Silikonflüssigkeiten spielen eine wichtige Rolle als elektrische Isolierstoffe (Dielektrika),<ref>M. Takahashi u. a.: ''Elektrisch isolierendes Öl.'' Kureha Kagako Kogyo K.K, [http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE000002446591A1 Offenlegungsschrift DE 24 46 591 A1], Tokyo 1974, S. 1–14.</ref> (z. B. in Transformatoren).
* Spezielle [[Knetmasse]]n, wie [[Hüpfender Kitt|Hüpfender Kitt (Silly Putty)]], bestehen zur Hälfte aus Silikonöl, während die andere Hälfte aus [[Borsäure]] besteht.
* Im Fahrzeugbau werden Silikonflüssigkeiten höherer Viskosität als Fluide zur Drehmomentübertragung mit automatischem Drehzahlausgleich in Visco-Kupplungen als Achs- oder/und (in Verbindung mit einem) Zentraldifferential eingesetzt.
 
Außerdem können Silikonöle als [[Hydraulikflüssigkeit]], als Formtrennmittel,<ref>N. Horiuchi: ''Formtrennmittel.'' Daikin Kogyo Co. Ltd., [http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE000002641898A1 Offenlegungsschrift DE 26 41 898 A1], Osaka (Japan) 1976, S. 1–49.</ref> als Inhaltsstoff für spezielle Druckfarben,<ref>Y. Ogawa u. a.: ''Magnetischer Toner.'' [http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE602004001025T2 Offenlegungsschrift DE602004001025T2], Tokyo 2006, S. 26 ff.</ref> zum Hydrophobieren von Glas (z. B. in der Pharmazie), Keramik, Textilien, Leder usw.,<ref>P. Ehlenz: ''Schutzmittel zur Bildung eines Schutzüberzuges einer Siliciumorganischen Verbindung auf Glas- und Keramikflächen.'' Collo GmbH, [http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE000002843234A1 Offenlegungsschrift DE 28 43 234], Bornheim-Hersel 1978, S. 1–15.</ref> Putz- und Poliermittelzusatz für Autolacke, Metalle, Leder und Möbel,<ref>G. Bauernfeind u. a.: ''Lackpflege-, Reinigungs- und Konservierungsmittel.'' VEB Petrolchemisches Kombinat Schwedt, [http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DD000000220321B1 Offenlegungsschrift DD 220 321 B1], Schwedt (Oder) 1985, S. 1–3.</ref> zur Verhütung des Ausschwimmens von Pigmenten in pigmentierten Lacken, als Manometerflüssigkeit, Sammler bei Flotationsprozessen, Dämpfungsmittel<ref>S. Betlej: ''Dynamischer Drehschwingungsdämpfer insbesondere für Kraftmaschinen.'' [http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE000001292451A Offenlegungsschrift DE 1 292 451 A], Budapest, S. 1–4.</ref> verwendet werden.
 
=== Silikonfett ===
Silikonfett ist ein wasserdichtes Fett. Es wird hergestellt durch die Verbindung eines Silikonöls mit einem Verdickungsmittel.<ref>Thorsten Bartels u. a.: ''Lubricants and Lubrication.'' In: ''Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry.'' Weinheim 2005. {{DOI|10.1002/14356007.a15_423}}</ref>
 
==== Einsatz in der Industrie ====
Silikonfett wird häufig für die Schmierung und Konservierung von Gummiteilen verwendet. Es fungiert auch als Korrosionshemmer und Schmiermittel für Zwecke, die dickere Schmiermittel erfordern.
 
==== Der Einsatz im chemischen Labor ====
Silikonfett ist weit verbreitet als temporäres Dichtungsmittel und Schmiermittel für Verbindungsschliffe / Schliffverbindungen, wie sie typischerweise an / für Laborglas verwendet werden. Obwohl Silikone als chemisch träge gelten, entstanden einige historisch bedeutsame Verbindungen durch unintendierte Reaktionen mit Silikonen.<ref>I. Haiduc: ''Silicone Grease: A Serendipitous Reagent for the Synthesis of Exotic Molecular and Supramolecular Compounds.'' In: ''Organometallics.'' volume 23, 2004, S. 3–8. [[doi:10.1021/om034176w]]</ref><ref>{{Literatur |Autor=Lucian C. Pop, M. Saito |Titel=Serendipitous Reactions Involving a Silicone Grease |Sammelwerk=Coordination Chemistry Reviews |Datum=2015 |DOI=10.1016/j.ccr.2015.07.005}}</ref>
 
== Medizinische und kosmetische Anwendungen ==
Aufgrund der Eigenschaften des Silikonöls werden auch [[medizin]]ische Produkte und [[Kosmetik]]a aus Silikonölen hergestellt. Der Einsatzbereich ist dabei sehr breitgefächert.
* Silikonöle werden häufig als [[Gleitmittel]] verwendet. Beispielsweise finden sich auf dem Großteil der sich im Handel befindlichen [[Kondom]]e dünne Silikonölfilme.<ref>R. D. Blackledge, M. Vincenti: [https://ncjrs.gov/App/publications/Abstract.aspx?id=153531 ''Identification of Polydimethylsiloxane Lubricant Traces From Latex Condoms in Cases of Sexual Assault.''] In: ''Journal of the Forensic Science Society.'' Vol. 34, 1994, S. 245–256.</ref>
* Wegen ihrer bereits erwähnten [[Schaumhemmer|schaumhemmenden]] Wirkung werden sie bei Tensidvergiftungen, also dem [[Verschlucken]] von [[Tenside]]n, dargereicht, um dem sich im [[Verdauungstrakt]] bildenden [[Schaum]] und dem daraus resultierenden Aufblähen entgegenzuwirken.
* Silikonöl wird vorübergehend als füllende Substanz nach der [[Vitrektomie|Entfernung des Glaskörpers]] zur Stabilisation des [[Auge]]s genutzt.<ref>H. Gnad u. a.: [https://www.thieme-connect.com/products/ejournals/abstract/10.1055/s-2008-1050833 Temporäre Silikonöl-Implantation nach Vitrektomie bei proliferativer diabetischer Retinopathie] in Klin Monatsbl Augenheilkd 189(11), 1986, S. 388–390.</ref>
* Ebenfalls wurde eine positive Wirkung eines auf der Basis von [[Polydimethylsiloxan]]en bestehenden [[Medikament]]es bei der Anwendung auf der [[Haut]] bei [[Kopfläuse|Kopflausbefall]] erzielt.<ref>I. F. Burgess, C. M. Brown, P. N. Lee: [http://www.bmj.com/content/330/7505/1423.abridgement.pdf ''Treatment of head louse infestation with 4 % dimeticone lotion: randomised controlled equivalence trial.''] (PDF; 75&nbsp;kB). In: ''[[The BMJ|BMJ]].'' Vol. 330, 2005, S. 1423 ff.</ref>
 
Darüber hinaus dienen Silikonöle als Bestandteil von [[Kosmetik]]a, [[Waschmittel|Wasch-]] und [[Reinigungsmittel]]n,<ref>S. M. Barry u. a.: ''Portionierte Wasch- und Reinigungsmittelzubereitung enthaltend Silikonöl.'' Procter & Gamble Company, [http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE602005001353T2 Offenlegungsschrift EP 1 595 939 B1], The  Cincinnati, Ohio, US S. 1–15.</ref> Hautschutzsalben, [[Salbengrundlage]]n,<ref>W. Schalk u. a.: ''Silikonhaltige Hautschutzsalbe.'' [http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=DE000001134478A Offenlegungsschrift DE 1 134 478], Schenley Industries Inc., New York 1960, S. 1–5.</ref> [[Massageöl]]en, [[Implantat]]en und Mitteln zur [[Haarwaschmittel#Spülung|Frisurstabilisierung]]<ref>o.V.: ''Klares Wasser-in-Silikonöl Haarkonditionierungsmittel.'' Wella AG, [http://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/depatisnet?action=pdf&docid=WO002001028506A1 Offenlegungsschrift WO 10/28506 A1], Darmstadt 2001, S. 1–30.</ref> sowie als Träger für Duftstoffe.
 
== Lebensmittelindustrie ==
Der [[Schaumhemmer|entschäumende]] Effekt spielt auch in der [[Lebensmittelindustrie]] eine wichtige Rolle. So werden Silikonöle bei der Herstellung von [[Konfitüre]]n  und außerhalb von Europa [[Fruchtsaft|Fruchtsäften]] zugegeben, um das Entstehen unerwünschter [[Schaum|Schäume]] zu unterdrücken. Auch Beimengungen in Frittieröle machen die Schaumbildung bei [[Frittieren|Frittiervorgängen]] wesentlich kontrollierbarer.<ref>{{Internetquelle |autor=Frank Massholder |titel=Dimethylpolysiloxan, E 900:  Schaumverhüter: Definition, Warenkunde, Lebensmittelkunde: lebensmittellexikon.de |url=https://www.lebensmittellexikon.de/d0001900.php |zugriff=2016-01-30 |werk=www.lebensmittellexikon.de}}</ref>
 
Die maximalen Konzentrationen für das Silikonöl [[Polydimethylsiloxan]] ([[Lebensmittelzusatzstoff]] E900) lauten:<ref>Zusatzstoff-Online.de: [http://www.zusatzstoffe-online.de/zusatzstoffe/271.e900_dimethylpolysiloxan.html E 900: Dimethylpolysiloxan]</ref>
* [[Konfitüre]], [[Marmelade]], [[Gelee]] (max. 10 mg/kg)
* Bratöle und -fette (max. 10 mg/kg)
* Obst- und Gemüsekonserven (max. 10 mg/kg)
* [[Kaugummi]] (max. 100 mg/kg)
 
== Siehe auch ==
* {{WikipediaDE|Silikonöle}}
 
== Einzelnachweise ==
<references />
 
[[Kategorie:Öle]]
 
{{Wikipedia}}

Aktuelle Version vom 16. September 2018, 00:33 Uhr

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