Viele Laugen im Alltag können durch Experimente, die auch im Schulunterricht möglich sind, nachvollzogen werden. Von der Herstellung einer Lauge bis hin zum Nachweis von Laugen über einen Indikator ist alles möglich. Und auch darüber hinaus bieten Laugen eine Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten. Nachfolgend sollen zwei Experimente zu Anwendungen von Laugen beschrieben werden, auf die wir auch im Alltag häufig treffen.

Herstellung von Seife

Die Seife blickt auf eine lange Geschichte zurück. Schon im 3 Jahrhundert vor Chr. benutzten die Sumerer Seifen, in der Mitte des 18 Jahrhunderts wurde Seife sogar schon industriell hergestellt.

Trotz der maschinellen Herstellung von Seife seit einer langen Zeit, macht es auch noch heute Sinn, Seife selbst herzustellen. Grund dafür ist, dass bei industriell-hergestellter Seife meist unterschiedliche Zusatzstoffe verwendet werden, die die Haut reizen und zu gesundheitliche Probleme, z.B. Allergien, führen können. Bei der eigenen Herstellung von Seife kann man die Inhaltsstoffe hingegen selbst festlegen.

Eine Seife entsteht durch den Prozess der Verseifung (wird auch basische Hydrolyse genannt) aus Carbonsäureester, d.h. aus Öl oder Fett zusammen mit einer Lauge. Je nach dem was man für eine Seife herstellen möchte, verwendet man die entsprechende Lauge. Für Kern- oder Leimseife greift man auf Natronlauge zurück. Soll es eine Schmierseife werden, nutzt man Kalilauge.

Die Herstellung der eigenen Seife ist ganz einfach: Man erhitzt das Öl/Fett und gibt anschließend die Lauge mit in den Topf. Nun muss gerührt werden, bis sich Fett und Lauge vermischt haben. Die Masse wird immer dicker bis zu einem Punkt, an dem man sie in eine vorbereitete Seifenform gießen kann. Dort muss sie nun abkühlen. Diese Zeit nennt man auch „reifen“, da dort der Verseifungsprozess läuft (d.h. der Laugenanteil wird geringer und damit sinkt der pH-Wert der Seife zwischen 8,5 und 10) . Nach circa 24 Stunden kann man die Seife aus der Form nehmen und noch einmal für 3 bis 6 Wochen zum Trocken aufstellen. Auch hier ereignet sich weiter der Verseifungsprozess und die Seife wird etwas milder.

Mit Kräutern und Ölen kann man jederzeit unterschiedliche Seife herstellen.

Herstellung von Laugen-Gebäck

Das Herstellen von Laugen-Gebäck ist einfacher als man denkt. Als Grundbasis dient der Teig-Rohling, der z.B. aus einem Hefeteig besteht. Dieser Teigrohling, z.B. ein Brötchen oder eine Brezel, wird in ein Laugebad für circa 30 Sekunden gelegt und anschließend gebacken. Alternativ ist es auch möglich das Gebäck mit der Lauge einzupinseln, allerdings kann es hier passieren, dass es nach dem Backen zu Flecken kommen kann.

Das Laugebad besteht aus einer 3-4% NaOH Lösung. Diese Verdünnung der Natronlauge ist notwendig, da die Lauge im rohen Zustand sehr ungesund ist und zu Verätzungen führen kann. Das Laugebad kann durch eine Natriumhydroxidlösung (meist 33%ige Konzentration) oder auch durch NaOH-Plätzchen selbst verdünnt werden. Dafür gibt man die die Hydroxidlösung bzw. das Plätzen in soviel Wasser, bis man die entsprechende Konzentration von 3% bis 4% erreicht hat. Während dem Auflösen der Plätzen erwärmt sich das Wasser, eine exotherme Reaktion findet statt.

Doch was passiert mit der Natronlauge während des Backens im Ofen?

Durch die Wärmeeinwirkung reagiert das Natriumhydroxid auf der Oberfläche des Gebäcks mit Kohlendioxid aus der Luft zu Natron (Natriumhydrogencarbonat):

NaOH + CO₂ -> NaHCO₃

Auch wenn sich auf dem Gebäck noch Spuren vom Natriumhydroxid befinden ist dies kein Problem, da es mit der Magensäure (HCl) zu Kochsalz und Wasser reagiert :

NaOH + HCl -> NaCL + H₂O

Charakteristische Geschmack und Farbe

Den bekannten Geschmack und die prägende Farbe eines Laugengebäcks erhält der Teigling durch die Maillard-Reaktion. Die im Teig enthaltene Stärke und Eiweiß werden in kürzester Zeit durch die Natronlauge abgebaut (z.B. Stärke in Dextrine und Einfachzucker, Eiweißstoffe werden aufgespalten z.B. in Aminosäure). Diese Stärke- und Eiweißstoffe reagieren dann wiederum in der Backhitze und führen zur Bildung von neuen Stoffen, den Melanoidinen. Diese Melanoidinen sind für den bekannten Geschmack und für die vertraute Farbe von Laugengebäck verantwortlich.