Kolloidwissenschaften
Über 70 Jahre Kolloid-Gesellschaft - Geschichte der Kolloidwissenschaften
Kolloidwissenschaft wurde unbewußt schon im Altertum betrieben. Da diese über Gebiete der Physik,
Chemie, Pharmazie, Medizin, Botanik, Geologie, Mineralogie und Technik hinweggreift, ergibt sich für
die Kolloidwissenschaften ein weites Spektrum.
Kosmetika und Duftstoffe, Heilmittel, alkoholische Getränke (vor 5000 v. Chr.),
Papyrus (um 4000 v. Chr.), Tinten, Waschmittel (vor 3000 v. Chr.),
Pigmente, Metallherstellung (Eisen um 2500 v. Chr.), Glasherstellung (um 5000 v. Chr.),
Gegenstände aus Ton, um nur einige zu nennen, kannte man in Mesopotamien und Ägypten.
Das Phänomen der Spreitung monomolekularer Schichten war bekannt, man konnte es aber nicht deuten.
Es wurde zur Ölwahrsagung der Priester in Mesopotamien ausgenutzt (TABOR, 1980; VOLKE, 1991; BENEKE,1995).
Das Phänomen der Kapillarität wird dem Universalgelehrten und Maler Leonardo da Vinci (1482 - 1519) zugeschrieben.
Er beschrieb 1490 das Emporsteigen von Flüssigkeiten in engen Röhrchen. Auf laminare Strömung und Turbulenz
stieß er beim Kanalbau und bei der Konstruktion von Wassermühlen. Diese Kapillarität findet in der Klärung
des Blutkreislaufes ihren Fortgang. Dadurch angeregt, untersuchte der englische Theologe Stephan Hales (1677 - 1761)
Pflanzen, ob dort ein entsprechender Vorgang stattfände (BENEKE, 1995).
Mit dem Phänomen der Kapillarität beschäftigten sich Mediziner wie William Harvey (1578 - 1657),
Giovanni Borelli (1608 - 1679), Marcello Malpighi (1628 - 1694), Mathematiker und Physiker wie Galileo Galilei (1564 - 1642),
Evangelista Torricelli (1608 - 1647), Edme Mariotte (1620 - 1684), aber auch Mineralogen wie René-Just Haüy (1743 - 1822)
und Chemiker wie Louis Joseph Gay-Lussac (1778 – 1850), um nur einige zu nennen (BENEKE, 1995).
An diesem Beispiel der Kapillarität sieht man, wie verflochten die Kolloidwissenschaften mit den unterschiedlichen Bereichen
der Naturwissenschaft war und ist.
Weitere Beispiele der Kolloidwissenschaften bis zur Gründung der Kolloid-Gesellschaft 1922 Auszug aus:
Klaus Beneke (1996) In: Über 70 Jahre Kolloid-Gesellschaft. Gründung, Geschichte, Tagungen (mit ausgesuchten Beispielen der Kolloidwissenschaften). Beiträge zur Geschichte der Kolloidwissenschaften, V. Mitteilungen der Kolloid-Gesellschaft.
Literatur
BENEKE K (1995) Zur Geschichte der Grenzflächenerscheinungen - mit ausgesuchten
Beispielen. Beiträge zur Geschichte der Kolloidwissenschaften.
Mitteilungen der Kolloid-Gesellschaft (1995). Verlag Reinhard Knof, Kiel
BENEKE K (1996) Kurzbiographie über Raphael Eduard Liesegang (01.11.1869 Elberfeld - 13.11.1947 Bad Homburg v. d. Höhe).
BENEKE K (1997a) William Bates Hardy (06.04.1864 Erdington/England – 23.01.1934 Cambridge). In: Dispersionen und Emulsionen.
Eine Einführung in die Kolloidik feinverteilter Stoffe einschließlich der Tonminerale. Von Gerhard Lagaly, Oliver Schulz, Ralf Zimehl.
Mit einem historischen Beitrag über Kolloidwissenschaftler von Klaus Beneke. Steinkopff Verlag, Darmstadt, 1997:
BENEKE K (1997b) Hans Schulze (1853 Dresden - 24.11.1982 Santiago de Chile). In:
Dispersionen und Emulsionen. Eine Einführung in die Kolloidik feinverteilter Stoffe
einschließlich der Tonminerale. Von Gerhard Lagaly, Oliver Schulz, Ralf Zimehl. Mit
einem historischen Beitrag über Kolloidwissenschaftler von Klaus Beneke. Steinkopff
Verlag, Darmstadt, 1997:
BENEKE K (1997c) Georg Bredig (01.10.1868 Glogau - 24.04.1944 New York). In:
Dispersionen und Emulsionen. Eine Einführung in die Kolloidik feinverteilter Stoffe
einschließlich der Tonminerale. Von Gerhard Lagaly, Oliver Schulz, Ralf Zimehl. Mit
einem historischen Beitrag über Kolloidwissenschaftler von Klaus Beneke. Steinkopff
Verlag, Darmstadt, 1997:
BENEKE K (1997d) Richard Zsigmondy (01.04.1865 Wien - 23.09.1929 Göttingen). In:
Dispersionen und Emulsionen. Eine Einführung in die Kolloidik feinverteilter Stoffe
einschließlich der Tonminerale. Von Gerhard Lagaly, Oliver Schulz, Ralf Zimehl. Mit
einem historischen Beitrag über Kolloidwissenschaftler von Klaus Beneke. Steinkopff
Verlag, Darmstadt, 1997: 541
BENEKE K (1997e) Marian von Smoluchowski, Ritter von Smolan (28.05.1872
Vorderbrühl bei Wien - 05.09.1917 Krakau). In: Dispersionen und Emulsionen. Eine
Einführung in die Kolloidik feinverteilter Stoffe einschließlich der Tonminerale. Von
Gerhard Lagaly, Oliver Schulz, Ralf Zimehl. Mit einem historischen Beitrag über
Kolloidwissenschaftler von Klaus Beneke. Steinkopff Verlag, Darmstadt, 1997:
BENEKE K (2000) Notice biographique de Raphael Eduard Liesegang (Elberfeld, 1er
novembre 1869 - Bad Homburg v. d. Höhe, 13 novembre 1947). Ins Französische
übersetzt von André Lange.
BENEKE K (2001) Der Raphael-Eduard-Liesegang-Preis. In: Die Preise der Kolloid-Gesellschaft,
BREDIG G (1898) Darstellung kolloidaler Metallösungen durch elektrische Zerstäubung. Angew Chem:
BROWN R (1828) A brief account of microscopical observations made in the month
June, July, and August, 1827, on the particles contained in the pollen of plants; and
on the general existance of active molecules in organic and inorganic bodies. Phil Mag 4:
EINSTEIN A (1905) Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte
Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen. Ann Physik 4. Folge 17:
EINSTEIN A (1906) Zur Theorie der Brownschen Bewegung. Ann Physik 4. Folge 19:
ELIAS H-G (1985) Große Moleküle. Plaudereien über synthetische und natürliche
Polymere. Springer Verlag, Berlin, Heidelberg (1985): 2-11,
EXNER F (1900) Ann Physik 4. Folge 2:
HARDY W B (1900a) On the mechanism of gelation in reversible colloidal systems.
Proc Roy Soc [London] 66:
HARDY W B (1900b) A preliminary investigation of the conditions which determine the
stability of irreversible hydrosols. Proc Roy Soc [London] 66:
KERKER M (1987) Jean Perrin. J Colloid Interf Sci 115:
LIESEGANG R E (1896) A-Linien. Liesegang´s Photograph Archiv 37 Nr. 801 (1. Nov.
1896):
LIESEGANG R E (1898) Chemische Reaktionen in Gallerten. Ed. Liesegang Verlag,
Düsseldorf,
LIESEGANG R E (1910) Formung von Gelemn durch Kristalle. Kolloid Z 7:
LIESEGANG R E (1911) Die Entwicklungsgeschichte der Achate. Aus der Natur (Heft 16):
LIESEGANG R E (1913) Geologische Diffusionen. Theodor Steinkopff Verlag, Dresden, Leipzig,
LIESEGANG R E (1915) Die Achate. Theodor Steinkopff Verlag, Dresden und Leipzig,
NÄGELI C (1928) Die Micellartheorie. Auszüge aus den grundlegenden Originalarbeiten Nägelis. Zusammenfassung und kurze Geschichte der
Micellartheorie. Ostwalds Klassiker der exakten Wissenschaften, Band 227. A. Frey
(Hrsg), Verlag W. Engelmann, Leipzig
OSTWALD WI (1897) Besprechung der Arbeit von Liesegangs „A-Linien“. Z Physikal
Chem 23:
OSTWALD WO (1907) Zur Systematik der Kolloide. Zeitschrift für Chemie und Industrie
der Kolloide (Kolloid Z) 1:
OSTWALD WO (1907) Geschäftliche Mitteilung. Zeitschrift für die Chemie und Industrie
der Kolloide (Kolloid Z) 2:
PERRIN J (1909) Ann de Chim et Phys 18:
SCHULZE H (1882) Schwefelarsen in wässriger Lösung. J prakt Chem 25
SCHULZE H (1883) Antimontrisulfid in wässriger Lösung. J prakt Chem 27:
SIEDENTOPF H, ZSIGMONDY R (1903) Über Sichtbarmachung und Größenbestimmung
ultramikroskopischer Teilchen, mit besonderer Anwendung auf Goldrubingläser. Ann
Physik 4. Folge 10:
SVEDBERG T (1910) Die Methoden zur Messung der Brown´schen Bewegung. Z für die
Chemie und Industrie der Kolloide (Kolloid Z) 7:
VON SMOLUCHOWSKI, M (1906) Zur kinetischen Theorie der Brownschen Molekularbewegung
und der Suspensionen. Ann Physik 4. Folge: 21:
VON SMOLUCHOWSKI, M (1913) Einige Beispiele Brownscher Molekularbewegung unter
Einfluß äußerer Kräfte. Bull intern de l´académie des sciences de Cracovie, Math
Naturw Klasse A:
VON SMOLUCHOWSKI, M (1914) Studien zur Molekularstastistik von Emulsionen und
deren Zusammenhang mit der Brownschen Bewegung. Sitzungsber der Kaiserl Akad
der Wiss Wien, Math Naturw Klasse Abt IIa, Band 123, Dezember 1914:
VON SMOLUCHOWSKI, M (1915a) Über „durchschittliche maximale Abweichungen“ bei
Brownschen Molekularbewegung und Brillouins Diffusionsversuche. Sitzungsber der
Kaiserl Akad der Wiss Wien, Math Naturw Klasse Abt IIa, Band 124:
VON SMOLUCHOWSKI, M (1915b) Molekulartheoretische Studien über Umkehr thermodynamisch
irreversibler Vorgänge und über Wiederkehr abnormaler Zustände.
Sitzungsber der Kaiserl Akad der Wiss Wien, Math Naturw Klasse Abt IIa, Band 124:
VON SMOLUCHOWSKI, M (1915c) Notiz über die Berechnung der Brownschen
Molekularbewegung bei der Ehrenhaft-Millikanschen Versuchanordnung. Physikal Z:16:
VON SMOLUCHOWSKI, M (1915d) Über Brownsche Molekularbewegung unter Einwirkung
äußerer Kräfte und deren Zusammenhang mit der verallgemeinerten Diffusionsgleichung.
Ann Physik 4. Folge 47:
VON WEIMARN P P (1906) Der kolloide Zustand als eine allgemeine Eigenschaft der
Materie. Vortrag vor der Russischen Chemischen Gesellschaft am 2. Februar 1906:
In: J. Steinkopff (Hrsg), Konzepte der Kolloidchemie. Dr. Dietrich Steinkopff Verlag,
Darmstadt:
VON WEIMARN P P (1907) Zur Lehre von den kolloiden, amorphen und kristallischen
Zuständen. Zeitschrift für Chemie und Industrie der Kolloide (Kolloid Z) 2:
VON WEIMARN P P (1925) Die Allgemeinheit des Kolloidzustandes. Band 1, 2. Auflage.
Verlag von Theodor Steinkopff, Dresden und Leipzig:
Von der amerikanische FDA (Food & Drug Administration) wird kolloidales Silber als Naturheilmittel angesehen.
Fraunhofer Institut
Silberpartikel in medizinischen Kunststoffen
Nach einer Operation ist das Infektionsrisiko besonders hoch. Die Patienten können sich im Krankenhaus mit Antibiotika-resistenten Keimen infizieren. Neue Werkstoffe für Implantate und medizinische Geräte helfen dieses Risiko zu reduzieren. Die Werkstoffe selbst wirken antibakteriell. Fraunhofer-Forscher aus Bremen präsentieren die neuartigen silberhaltigen Materialien auf der Medtec .
Ein Blick in den Operationssaal eines Krankenhauses: Schere, Tupfer, Skalpell, Schläuche, Schrauben. Immer häufiger werden Zähne oder künstliche Gelenke implantiert. Bei einem Eingriff nutzen Ärzte zahlreiche Instrumente. Die Oberflächen der medizinischen Instrumente, Prothesen und Implantate stehen in Wechselwirkung mit dem menschlichen Körper. Nicht jeder Patient verträgt den Eingriff und den Kontakt mit dem Fremdkörper.
Am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM werden Werkstoffe entwickelt, die helfen, diese Gefahr zu reduzieren: Die Materialien für Implantate und Geräte haben eine eingebaute antibakterielle Wirkung. Ein neues Verfahren ermöglicht, metallisches Silber in Form von Nanopartikeln in Polymere einzuarbeiten. Die große Oberfläche der Partikel bewirkt dabei eine ausreichend hohe Konzentration an Silberionen. Diese töten Bakterien ab, die sich auf der Werkstoffoberfläche befinden. Die Körnchen von wenigen Millionstel Millimeter werden dabei in verschiedene Standardkunststoffe der Medizintechnik eingearbeitet und tragen selbst bei niedrigen Metallkonzentrationen zu einer guten und lang anhaltenden Wirkung bei.
»Silber und Silberverbindungen wurden bereits im 19. Jahrhundert zur Behandlung von Brandwunden und zur Desinfektion eingesetzt und sind erst durch den Einsatz von spezifisch wirkenden Antibiotika vom Markt verschwunden«, erklärt Dr. Michael Wagener vom IFAM. »Zurzeit erleben insbesondere Werkstoff-gebundene Lösungen zur Reduzierung von Infektionen eine Renaissance. Silber ist dabei eine interessante Alternative.«
Grundlegende Voraussetzung für die schnelle Analyse wirksamer Werkstoffkombinationen ist eine an der Universität Erlangen-Nürnberg entwickelte Messmethode. Aus einer Vielzahl von Materialien finden die Forscher die beste Verbindung heraus. In Kooperation mit der aus der Universität Erlangen-Nürnberg ausgegründeten Firma Bio-Gate GmbH werden nun kundenspezifische Materialentwicklungen angeboten.
Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft Pressemitteilung Nach einer Operation ist das Infektionsrisiko besonders hoch. Die Patienten können sich im Krankenhaus mit Antibiotika-resistenten Keimen infizieren. Neue Werkstoffe für Implantate und medizinische Geräte helfen dieses Risiko zu reduzieren. Die Werkstoffe selbst wirken antibakteriell. Fraunhofer-Forscher aus Bremen präsentieren die neuartigen silberhaltigen Materialien auf der Medtec.
Ein Blick in den Operationssaal eines Krankenhauses: Schere, Tupfer, Skalpell, Schläuche, Schrauben. Immer häufiger werden Zähne oder künstliche Gelenke implantiert. Bei einem Eingriff nutzen Ärzte zahlreiche Instrumente. Die Oberflächen der medizinischen Instrumente, Prothesen und Implantate stehen in Wechselwirkung mit dem menschlichen Körper. Nicht jeder Patient verträgt den Eingriff und den Kontakt mit dem Fremdkörper.
Am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM werden Werkstoffe entwickelt, die helfen, diese Gefahr zu reduzieren: Die Materialien für Implantate und Geräte haben eine eingebaute antibakterielle Wirkung. Ein neues Verfahren ermöglicht, metallisches Silber in Form von Nanopartikeln in Polymere einzuarbeiten. Die große Oberfläche der Partikel bewirkt dabei eine ausreichend hohe Konzentration an Silberionen. Diese töten Bakterien ab, die sich auf der Werkstoffoberfläche befinden. Die Körnchen von wenigen Millionstel Millimeter werden dabei in verschiedene Standardkunststoffe der Medizintechnik eingearbeitet und tragen selbst bei niedrigen Metallkonzentrationen zu einer guten und lang anhaltenden Wirkung bei.
»Silber und Silberverbindungen wurden bereits im 19. Jahrhundert zur Behandlung von Brandwunden und zur Desinfektion eingesetzt und sind erst durch den Einsatz von spezifisch wirkenden Antibiotika vom Markt verschwunden«, erklärt Dr. Michael Wagener vom IFAM. »Zurzeit erleben insbesondere Werkstoff-gebundene Lösungen zur Reduzierung von Infektionen eine Renaissance. Silber ist dabei eine interessante Alternative.«
Grundlegende Voraussetzung für die schnelle Analyse wirksamer Werkstoffkombinationen ist eine an der Universität Erlangen-Nürnberg entwickelte Messmethode. Aus einer Vielzahl von Materialien finden die Forscher die beste Verbindung heraus. In Kooperation mit der aus der Universität Erlangen-Nürnberg ausgegründeten Firma Bio-Gate GmbH werden nun kundenspezifische Materialentwicklungen angeboten.
Quelle: Fraunhofer-Gesellschaft Pressemitteilung 04/ 2002