Wasserdampf
Hilfsstoffe WasserWasserdampf ist Wasser im gasförmigen Aggregatzustand. Er entsteht beim Erhitzen oder beim Verdunsten von Wasser. Dampf nimmt im Vergleich mit Wasser ein wesentlich grösseres Volumen ein, kann stärker erhitzt werden und zeichnet sich durch die weniger starken intermolekularen Bindungen aus. Wasserdampf wird in der Pharmazie unter anderem für die Sterilisation von Arzneimitteln, Apparaturen und Instrumenten sowie als Extraktionsmittel verwendet.Definition und EigenschaftenAls Wasserdampf wird Wasser (H2O) im gasförmigen Aggregatzustand bezeichnet. Wasserdampf entsteht zum Beispiel, wenn Wasser bis zum Siedepunkt von 100 °C erhitzt wird und beim Verdunsten. Dampf ist unsichtbar und fein verteiltes Wasser wie ein Aerosol ist im engeren Sinn kein Dampf. Wasserdampf enthält aber häufig kleine Wassertröpfchen und wird dadurch sichtbar.
Aggregatzustände von Wasser, zum Vergrössern anklicken. Illustration © PharmaWiki
Wasserdampf hat im Vergleich mit Wasser ein viel grösseres Volumen. Dies wird für den Antrieb von Dampfmaschinen genutzt. Der unter Druck gesetzte Wasserdampf treibt einen Kolben in einem Zylinder an, welcher zum Beispiel ein Rad in Bewegung setzt. Aus der thermischen Energie wird kinetische, die mit einem Generator auch in elektrische Energie umgewandelt werden (elektromagnetische Induktion). Die meiste Energie wird heute mit Dampfturbinen gewonnen, zum Beispiel auch in Atomkraftwerken.
Wasserdampf kann viel höher erhitzt werden als Wasser. Er eignet sich daher zum Beispiel für die Sterilisation medizinischer Instrumente und von Arzneimitteln und für das Kochen im Dampfkochtopf.
Beim Wasserdampf sind die intermolekularen Bindungen zwischen den Wassermolekülen deutlich weniger stark ausgeprägt. Das ist der Grund für die unterschiedlichen Eigenschaften im Vergleich mit Wasser.
Wird die Temperatur reduziert, entsteht aus dem Wasserdampf durch eine Kondensation wieder Wasser. Dabei wird Wärme freigesetzt.
Anwendungsgebiete- Für die Sterilisation, z.B. von Arzneimitteln, Apparaturen und medizinischen Instrumenten.
- Als Extraktionsmittel, z.B. für ätherische Öle (Wasserdampfdestillation).
- Zum Kochen und Backen, z.B. mit dem Dampfgarer (Steamer) und Dampfkochtopf.
- Für die Gewinnung von Elektrizität.
- Als Antrieb, zum Beispiel von Dampfschiffen (z.B. Dampfschiffe auf dem Vierwaldstättersee, Titanic) und Dampflokomotiven. Früher wurden auch Autos mit einem Dampfantrieb gebaut.
- Für chemische Reaktionen.
- Als Reinigungsmittel, zum Bügeln und für Haarglätter.
- Zum Heizen von Gebäuden.
Heisser Wasserdampf kann schwere Verbrühungen verursachen, wenn er unsachgemäss gehandhabt wird und auf die Haut und den Körper gelangt. Mit Wasserdampf betriebene Maschinen können explodieren oder den heissen Dampf freisetzen.
Wasserdampf wird oft mit Kohle, Erdgas und Erdölprodukten erzeugt, welche bei der Verbrennung viel Kohlenstoffdioxid freisetzen. Dies trägt zum Treibhauseffekt und zum Klimawandel bei. Dampf kann allerdings auch mit nachhaltig erzeugter Energie gewonnen werden.
siehe auchWasser, Aggregatzustände, Energie, Siedepunkt, Kohle, Aerosole, Gase
Literatur- Fachliteratur
Interessenkonflikte: Keine / unabhängig. Der Autor hat keine Beziehungen zu den Herstellern und ist nicht am Verkauf der erwähnten Produkte beteiligt.