Aerosole – was sollten wir über sie wissen?

Was sind Aerosole und wie werden sie hergestellt?

Nach der angenommenen Definition ist ein Aerosol ein kolloidales System, bei dem das Dispersionsmedium ein Gas ist. Die kolloidalen Partikel der Aerosole sind entweder flüssig (Nebel) oder fest (Staub oder Rauch). Obwohl das Aerosol eine homogene Wolke zu sein scheint, ist es in der Tat ein hochdisperses Gemisch verschiedener Partikel. Beispiele für solche Substanzen sind u. a.: Mineralstaub, Ruß, Meersalz-Aerosole oder der besonders in Großstädten so oft vorkommende Smog.

Es ist erwähnenswert, dass Aerosole nicht nur in vielen Industriezweigen breite Anwendung finden, sondern auch für das Auftreten wichtiger atmosphärischer Phänomene verantwortlich sind, die eine Reihe von Funktionen in der Natur erfüllen.

Aerosole und ihre Auswirkungen auf die Umwelt

Zu den atmosphärischen Aerosolen zählen alle Arten von Tröpfchen und Stäuben, die sich in der Luft in einem „schwebenden“ Zustand befinden. Von atmosphärischen Aerosolen kann die Rede sein, wenn flüssige oder feste Teilchen bis zu 10 Mikrometern (1 Mikrometer = 0,001 Millimeter) lange Zeit nicht auf die Erdoberfläche fallen, sondern in den Luftmassen schweben.

Die bereits erwähnten Aerosole aus Meersalzkristallen sind nicht das einzige Beispiel für solche Gemische. Andere atmosphärische Aerosole sind u. a.:

• Abgase aus Schornsteinen oder Auspuffanlagen,
• Pollen, die während der Blütezeit abgesondert werden,
• in der Luft schwebende Staubpartikel.

Seit Jahren wird in der Natur der sog. Aerosoleffekt beobachtet, bei dem in der Luft schwebende Staub- und Tröpfchenwolken den Einfluss von Kohlendioxid auf den Treibhauseffekt bis zu einem gewissen Grad ausgleichen. Gleichzeitig sind Aerosole für die Entstehung von Wolken notwendig und damit direkt für das Klima auf unserem Planeten verantwortlich. Je mehr Aerosole in der Luft schweben, desto größere und wasserreichere Wolken können in der Atmosphäre entstehen.

Forschungsergebnisse zeigen, dass Wolken aus Gasen, Dämpfen, Rauch und Smog, die von industrialisierten städtischen Gebieten ausgestoßen werden, zur Entstehung von schweren Konvektionswolken beitragen. Solche Strukturen sind aufgrund ihrer Besonderheit und ihrer Fähigkeit, Wasserdampf zu akkumulieren, für intensive örtliche Regenfälle verantwortlich, die oft lokale Überschwemmungen oder Überflutungen verursachen.

Verwendung von Aerosolen im täglichen Leben

Aerosole haben nicht nur einen bedeutenden Einfluss auf die Umwelt, sondern auch eine extrem breite Palette von Anwendungen in unserem täglichen Leben. Ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften werden von der Industrie in großem Umfang genutzt, was solche Gemische zu einem wichtigen Bestandteil vieler Produkte macht und deren zahlreiche Anwendungen ermöglicht.

Herstellung von Medikamenten

Bei der Massenproduktion von Präparaten gegen Schnupfen oder Halsschmerzen werden u. a. die oben genannten Meersalz-Aerosole verwendet. In Sprayform sind auch Schmerz- und Desinfektionsmittel, Inhalationspräparate und viele andere Medikamente erhältlich. Der Vorteil der Verwendung eines Aerosols ist die präzise und bequeme Dosierung des Arzneimittels.

Haushaltschemikalien

Ein weiteres Anwendungsgebiet für Aerosole ist die Herstellung von Haushaltschemikalien wie Reinigungs-, Glanz- oder Desinfektionsmittel. Zerstäuber sind auch eine der am häufigsten gewählten Anwendungsmethoden von Lufterfrischern.

Kosmetika

Wenn wir an Aerosole denken, stellen sich die meisten von uns sicherlich eine Flasche Parfüm oder ein Sprühdeodorant vor. Dies sind natürlich die häufigsten Anwendungen von Aerosolen in der Kosmetikindustrie, aber nicht die einzigen. In den letzten Monaten haben wir uns überzeugt, wie bequem und sicher die Verwendung von Händedesinfektionsmitteln in Form eines transparenten Nebels ist.

Automobil- und Hydraulikindustrie

Aerosole werden auch in der Automobilindustrie eingesetzt, u. a. bei der Herstellung von Reinigungsmitteln, Scheibenenteisern und speziellen Rostentfernern. Viele Autokosmetika werden auch in dieser Form verkauft. In der Hydraulik werden Sprays als Schmiermittel für Montageelemente verwendet. Nicht zu vergessen sind Produkte wie Sprühfarben, Lacke oder Montageschäume, die ebenfalls auf Aerosolbasis hergestellt werden.

Mehrzweck-Aerosol

Für die Herstellung jedes dieser Präparate wird ein Aerosol mit entsprechenden Eigenschaften benötigt. Einige von ihnen sind jedoch aufgrund ihrer Besonderheiten universell einsetzbar, sodass sie in vielen Industriezweigen verwendet werden können. Ein Beispiel dafür ist u. a. Dimethylether, auch als DME bekannt. Es ist eine organische chemische Verbindung aus der Gruppe der Ether in Form eines farblosen Gases.

DME hat einen charakteristischen Geruch und ist in Wasser mäßig löslich. Es wird durch Dehydratisierung (Abspaltung von Wasser) von Methanol oder durch ein Syntheseverfahren, z. B. aus Kraftstoffen oder Biomasse, hergestellt.

Verflüssigter Dimethylether wird häufig als Lösungsmittel verwendet, das leicht durch Verdampfen entfernt werden kann. DME kann auch als eigenständiger Kraftstoff in Dieselmotoren und Gasturbinen dienen. Bei Zwei- oder Viertakt-Motoren hingegen muss Dimethylether mit einem Gemisch aus 70% LPG angereichert werden. Vielleicht wird DME um das Jahr 2030 zu einem breit angewendeten Biokraftstoff – die Europäische Union erwägt bereits seine Verwendung.

Dimethylether findet auch u. a. bei der Produktion solcher Erzeugnisse Anwendung, wie:

• Haushaltschemikalien,
• Montageschaum,
• Lacke und Sprühlacke,
• Polystyrol-Schaumstoffe.

Das macht es zu einem der beliebtesten Treib- und Lösungsmittel in der modernen Industrie.

Was sind die Vorteile der Verwendung von Aerosolen?

Aerosole sind in der Industrie nicht nur wegen ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften so weit verbreitet, sondern auch wegen der Bequemlichkeit und Genauigkeit ihrer Dosierung. Der Vorteil der Verwendung einer luftdichten Verpackung ist auch die verlängerte Haltbarkeit des Produkts. Viele solcher Behälter können recycelt werden. Angesichts dieser vielfältigen Vorteile ist es nicht verwunderlich, dass Sprühprodukte so beliebt sind.