Inhaltsverzeichnis
o .
2 . 2 . 1 . 2 . 2 . 2.3.
2.4.
2.5.
2 . 6 . 2.7.
2 . 8 . 2.9.
2.9.1.
2.9.2.
2.9.3.
2.9.4.
3 . 3.1.
3.2.
3.3.
3.4.
3.5.
4 . 4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
4.9.
5 . 5.1.
Abkürzungen, Symbole und Konstanten 11
Entwicklung und Aufgaben der Agrarchemie 13
Atome als Bausteine der Stoffe 15 A t o m a r e r A u f b a u d e r Stoffe' 15 Stoffe u n d ihre E i n t e i l u n g 15 Größe u n d relative Masse d e r A t o m e 16 D a s Mol u n d die Molmasse 17 Wichtige Elementarteilchen 18 D e r A t o m k e r n I S
I s o t o p e 19
R a d i o a k t i v e I s o t o p e 2 0 B a u d e r Elektronenhülle 21 E n t w i c k l u n g v o n Atommodellen 21 Q u a n t e n z a h l e n 22
Reihenfolge d e r Orbitalbesetzung 23 Darstellung d e r Elektronenkonfi
g u r a t i o n d e r E l e m e n t e 2 4 Das periodische System
chemischer Elemente (PSE) 2 6 Die E n t w i c k l u n g des P S E 26 A u f b a u des P S E 2 6
Periodizität d e r Ionisierungsenergie u n d Elektronenaffinität 28
Stellung d e r Metalle u n d N i c h t m e t a l l e i m P S E 2 9
W e r t i g k e i t e n 3 0 Chemische Bindungen 32 Edelgaskonfiguration u n d B i n d u n g s t y p e n 3 2
D a s W e s e n d e r A t o m b i n d u n g , a - u n d -T-Bindungen 3 2
Einfache u n d mehrfache A t o m b i n d u n g 3 4
H y b r i d i s a t i o n des Kohlenstoffs 35 - Eigenschaften d e r Stoffe m i t A t o m b i n d u n g 3 6
I o n e n b i n d u n g 37
E l e k t r o n e g a t i v i t ä t u n d B i n d u n g s t y p 3 9 Metallische B i n d u n g 4 0
Zwischenmolekulare K r ä f t e 41 Echte und kolloidale Lösungen als wichtige Arten disperser Systeme Definition u n d A r t e n disperser
Systeme 44 ,
4 4
5.2. E c h t e L ö s u n g e n 45
5.2.1. Definition u n d allgemeine Merk
m a l e 4 5
5.2.2. W a s s e r als Lösungsmittel 46 5.2.3. Lösungs Vorgang 48
5.3. K o n z e n t r a t i o n s a n g a b e n 4 9 5.3.1. Gesättigte L ö s u n g e n 4 9 5.3.2. Massen- u n d Volumenanteile 49 5.3.3. Mischungsrechnung 5 0
5.3.4. Molare L ö s u n g e n (Molarität) 51 5.3.5. N o r m a l e L ö s u n g e n ( N o r m a l i t ä t ) 51 5.3.6. E i n i g e K o n z e n t r a t i o n s u m r e c h n u n g e n
u n d K o n z e n t r a t i o n e n v e r d ü n n t e r L ö s u n g e n 52
5.4. E i g e n s c h a f t e n e c h t e r L ö s u n g e n v o n N i c h t e l e k t r o l y t e n 5 3
5.4.1. Kolligative E i g e n s c h a f t e n 5 3 5.4.2. S i e d e p u n k t s e r h ö h u n g u n d Gefrier
p u n k t s e r n i e d r i g u n g 5 3 5.4.3. Osmotischer D r u c k 55
5.4.4. B e d e u t u n g kolligativer E i g e n s c h a f t e n e c h t e r L ö s u n g e n 56
5.5. Kolloide L ö s u n g e n 56 5.5.1. Definition u n d E i n t e i l u n g 5 7 5.5.2. Dialyse u n d optische Eigenschaften
v o n Solen 58
5.5.3. Sole h y d r o p h o b e r Kolloide 59 5.5.4. Sole h y d r o p h i l e r Kolloide 00 5.5.5. E m u l s i o n e n 6 0
5.5.6. Gele 61
5.5.7. B e d e u t u n g kolloider S y s t e m e 62
6 . Energetik chemischer Reaktionen,
chemisches Gleichgewicht und Redoxreaktionen 64 .
6.1. E n e r g e t i k chemischer R e a k t i o n e n 64 6.1.1. S y s t e m a r t e n 6 4
6.1.2. Energiebilanz 64
6.2. Chemisches Gleichgewicht 66 6.2.1. v W e s e n des chemischen Gleich
gewichtes 66
6.2.2. Geschwindigkeit d e r Gleichgewichts- einstellung 66
6.2.3. Beeinflussung d e r Gleichgewichts
lage 68
6.3. Massenwirkungsgesetz (MWG) 69
6
6.4. R e d o x r e a k t i o n e n 71 6.4.1. W e s e n d e r O x y d a t i o n u n d
R e d u k t i o n 71 6.4.2. Oxydafcionszahlen 7.1 6.4.3. R e d o x s y s t e m e 72 6.4.4. S t a n d a r d p o t e n t i a l e 72 6.4.5. Realpotentiale 74 6.4.6. R e d o x r e a k t i o n e n i m Blei
a k k u m u l a t o r 75
6.4.7. R e d o x r e a k t i o n e n b e i m Auf- u n d A b b a u organischer S u b s t a n z 76 6.4.5. B e r e c h n u n g e n z u r Herstellung, v o n
N o r m a l k o n z e n t r a t i o n e n bei O x y d a tionsmitteln 76
7. pH-Wert und J31ektrolyte 78 7.1. Autoprotolyse u n d I o n e n p r o d u k t des
Wassers 78
7.2. A b l e i t u n g u n d B e r e c h n u n g des p H - W e r t e s 7 9
7.3. B e s t i m m u n g des p H - W e r t e s 81 7.4. Einfluß des p H - W e r t e s a u f d e n Ablauf
chemischer R e a k t i o n e n 8 1
7.5. E c h t e u n d potentielle E l e k t r o l y t e 8 4 7.6. Schwache u n d s t a r k e E l e k t r o l y t e 84 7.7. Löslichkeitsprodukt 87
7.8. S ä u r e - B a s e - R e a k t i o n e n 8 8 7.5.1. B a s e n n a c h d e r klassischen
Definition 88
7.8.2. S ä u r e n n a c h d e r klassischen Definition 8 9
7.8.3. Neutralisation 9 0
7.8.4. Säure-Base-Konzeption n a c h B r ö n s t e d 9 1
7.S.o. S t ä r k e d e r S ä u r e n u n d B a s e n 92 7.8.6. Salze u n d K o m p l e x
v e r b i n d u n g e n 93 7.8.7. Protolyse v o n Salzen 95 7.5.5. Pufferung u n d Puffersysteme 96 7.S.9. Puffersysteme i m B o d e n u n d i n
Lebewesen 97
8. Grundstrukturen und Grundreaktionen organischer Verbindungen 100 8.1. Wichtige Eigenschaften organischer
Verbindungen u n d i h r e E i n t e i l u n g 100 5.2. Aliphatische Kohlenwasserstoffe 101 5.3. Köhlenwasserstoffe i n E r d ö l u n d
E r d g a s 103
8.4. Aliphatische Alkohole 105 5.5. Aliphatische A l d e h y d e u n d
K e t o n e 107
5.6. Aliphatische Carbonsäuren 107 5.7. Aromatische V e r b i n d u n g e n 10S 8.8. Heterocyclische V e r b i n d u n g e n 110 9.. Wichtige N ä h r - u n d Wirkstoffe 111 9.1. K o h l e n h y d r a t e 111
9.1.1. Definition u n d E i n t e i l u n g d e r K o h l e n h y d r a t e 111
9.1.2. Monosaccharide 112
9.1.3. Disaccharide als glykosidische Verbindungen 118
9.1.4. Polysaccharide 119
9.2. Stoffwechsel d e r K o h l e n h y d r a t e 123 9.2.1. Grundbegriffe des Stoffwechsels 123 9.2.2. Synthese d e r K o h l e n h y d r a t e 124 9.2.3. H y d r o l y t i s c h e r A b b a u d e r P o l y -
u n d Oligosaccharide 124 9.2.4. B e d e u t u n g d e r K o h l e n h y d r a t e i m
Stoffwechsel d e r Organismen 125 9.2.5. Glykolyse 125
9.2.6. Citronensäurezyklus 126 9.2.7. A t m u n g s k e t t e 127
9.2.S. Energiebilanz des K o h l e n h y d r a t - a b b a u s 129
9.3. P r o t e i n e u n d N-haltige N i c h t P r o t e i n - V e r b i n d u n g e n 129
9.3.1. A m i n o s ä u r e n als wichtige B a u s t e i n e d e r P r o t e i n e 129
9.3.2. P e p t i d e 132
9.3.3. Definition u n d S t r u k t u r d e r P r o t e i n e 132
9.3.4. E i n t e i l u n g u n d E i g e n s c h a f t e n wichtiger Eiweißstoffe 135 9.3.5. E n z y m e 136
9.3.6. B e d e u t u n g d e r P r o t e i n e r z e u g u n g 137 9.3.7. Nicht-Protein-Stickstoffverbindungen
( N P N ) 138
9.3.8. R o h p r o t e i n u n d R e i n p r o t e i n .139 9.4. Stoffwechsel d e r A m i n o s ä u r e n 139 9.4.1. Aminosäurebildung d u r c h
Pflanzen 139
9.4.2. Aminosäurest'offwechsel i m tierischen Organismus 141
9.4.3. Biosynthese v o n P r o t e i n e n 142 9.4.4. A b b a u d e r P r o t e i n e 143 9.5. Fettstoffe 144
9.5.1. E i n t e i l u n g d e r Fettstoffe 144 9.5.2. A u f b a u d e r F e t t e 144 9.5.3. E i g e n s c h a f t e n d e r F e t t e 145 9.5.4. F e t t k e n n z a h l e n 146 9.5.5. W a c h s e 147
9.5.6. F e t t ä h n l i c h e Stoffe (Lipoide) 147 9.6. Stoffwechsel d e r F e t t e 149 9.6.1. B e d e u t u n g d e r F e t t e f ü r d e n
Organismus 149
9.6.2. F e t t s ä u r e a b b a u i m Stoffwechsel 149 9.6.3. Energieausbeute b e i m F e t t s ä u r e
a b b a u 151
9.6.4. E n t s t e h u n g v o n K e t o n k ö r p e r n 151 9.6.5. Biosynthese v o n F e t t s ä u r e n . 152 9.6.6. Stoffwechsel niederer
Carbonsäuren 152
(
9.7. Nucleotide u n d Nucleinsäuren 153 9.7.1. A u f b a u d e r Nucleotide 1 5 3 9.7.2. B e d e u t u n g d e r Nucleotide 154 9.7.3. A u f b a u u n d B e d e u t u n g d e r Nuclein-
siiuren 155 9.S. V i t a m i n e 157
9.8.1. Definition u n d E i n t e i l u n g 157 9.8.2. Fettlösliche V i t a m i n e 15S 9.8.3. "Wasserlösliche V i t a m i n e 160 9.9. H o r m o n e 163
9.9.1. Tierische H o r m o n e 163 9.9.2. P h y t o h o r m o n e 167 10. Bodenchemie 169
10.1. * D e r B o d e n als wichtiges P r o d u k t i o n s m i t t e l i n d e r L a n d w i r t s c h a f t 169 10.2. Minerale u n d Gesteine 169 10.2.1. Wichtige gesteinsbildende
Minerale 169
10.2.2. Bodenbildende Gesteine 171 10.3. Chemische V e r w i t t e r u n g 174 10.3.1. Lösungs Verwitterung 174 10.3.2. O x y d a t i o n 175
10.3.3. Protolyse 175
10.4. B a u u n d Eigenschaften b o d e n k u n d l i c h wichtiger Tonminerale 176
10.4.1. Zweischichtminerale 177 10.4.2. Dreischichtminerale 177 10.5. Organische S u b s t a n z 179
10.5.1. E i n t e i l u n g u n d B e d e u t u n g d e r orga
nischen S u b s t a n z 179
10.5.2. U m s e t z u n g d e r Nichthuminstoffe 180 10.5.3. B i l d u n g v o n H u m i n s t o f f e n 181 10.5.4. E i g e n s c h a f t e n d e r H u m i n s t o f f e 182 10.6. Sorption v o n Kat« u n d A n i o n e n 183 10.6.1. . A u s t a u s c h k a p a z i t ä t 183
10.6.2. S - W e r t u n d V - W e r t 186 10.6.3. Gesetzmäßigkeiten des K a t i o n e n
austausches 187
10.7. B o d e n a c i d i t ä t u n d Pufferung 189 10.7.1. S ä u r e n u n d Säuregruppen i m
B o d e n 189
10.7.2. Bodenversauerung 191 10.7.3. Beurteilung d e r p H - W e r t e v o n
B ö d e n 192 10.7.4. Pufferung 193 11. Mineraldünger 195
11.1. B e d e u t u n g d e r Mineraldüngung 195 11.2. Bestandteile u n d W i r k u n g d e r
Mineraldünger 195
11.2.1. Nährstoffe d e r Pflanzen 195 11.2.2. Nährstoffaneignung a u s d e m
B o d e n 196
11.2.3. Einteilung d e r Mineraldünger u n d Nährstoffgehalt 197
11.3. Stickstoffdüngemittel 198 1 1. 3.1. S fcickstoff i m B o d e n 19S 11.3.2. Industrielle B i n d u n g des L u f t
stickstoffs 199
11.3.3. Stickstoffdüngemittelsortiment 200 H a r n s t o f f 200
K a l k a m m o n s a l p e t e r 201 Amnion sul f a t 202
Weitere Stickstoffdüngemittel 202 11.4. P h o s p h a t d ü n g e m i t t e l 203 11.4.1. P h o s p h a t e i m B o d e n 203 11.4.2. P h o s p h a t d ü n g e m i t t e l s o r t i m e n t 204
S u p e r p h o s p h a t 204 Alkalisinterphosphat 205 T h o m a s p h o s p h a t 206 11.5. 'Kalidüngemittel 207 11.5.1. K a l i u m im B o d e n 207 11.5.2. Kalirohsalze 20S
11.5.3. Herstellungsverfahren d e r Kalidünge
m i t t e l 209
11.5.4. S o r t i m e n t d e r Kalidüngemittel 210 11.5.5. Chemische Eigenschaften d e r K a l i
d ü n g e m i t t e l 210 11.6. K a l k d ü n g e m i t t e l 211 11.6.1. Calcium im B o d e n 211 11.6.2. K a l k v o r k o m m e n 211
11.6.3. Sortiment d e r K a l k d ü n g e m i t t e l 211 11.6.4. Herstellung u n d W i r k u n g von B r a n n t
k a l k u n d K a l k h y d r a t 212 11.6.5. W i r k u n g von u n g e b r a n n t e n K a l k e n
213
11.6.6. Scheidekaik 213
11.7. Magnesium- u n d Mehrnährstoffdün
g e r 214
11.7.1. Magnesium i m B o d e n 214
11.7.2. Magnesium- u n d magnesiumhaltige D ü n g e m i t t e l 215
11.7.3. Mehrnährstoffdünger 215
11.$. Mikronährstoffe sowie Mischbarkeit u n d L a g e r u n g v o n D ü n g e m i t t e l n 215 11.8.1. Mikronährstoffe i m B o d e n 215 11.8.2. D ü n g e m i t t e l m i t Mikronährstoffen 216 11.8.3. Mischbarkeit d e r D ü n g e m i t t e l 217 • 11.8.4. B e r e c h n u n g v o n Düngermischungen
• 2 1 8 /
12. Planzenschutzmittel und Mittel zur Steuerung biologischer Prozesse 2 1 9 12.1. ~ B e d e u t u n g u n d allgemeine G r u n d s ä t z e •
- bei d e r A n w e n d u n g v o n P S M 2 1 9
• p e s s i1
12.2. Gesetzliche B e s t i m m u n g e n 221 12.2.1. Zulassung d e r Mittel 2 2 1 12.2.2. Giftgesetz 221
12.2.3. U m g a n g m i t P S M u n d M B P 222 12.2.4. V e r h a l t e n b e i Tiervergiftungen 223
12.3. Bestandteile d e r 'Pflanzenschutzmittel' u n d Aufwendungen 223
12.4. Fungizide 225
12.4.1. Anorganische Fungizide 225 12.4.2. Beizmittel 225
12.4.3. Nichtsystemische organische Fungizide 226
12.4.4. Systemische Fungizide 226 12.5. Insektizide 227
12.5.1. E i n t e i l u n g 227
12.5.2. Chlorierte Kohlenwasserstoffe 227 12.5.3. Organische P h o s p h o r v e r b i n d u n g e n 229 12.5.4. C a r b a m a t e 229
12.5.5. Weitere Insektizide 230 12.6. Akarizide 230
12.7. Nematozide 231 12.8. Molluskizide 231 12.9. Rodentizide 232
12.10. Mittel gegen Vogelfraß u n d Wild
schaden 232 12.11. Herbizide 232
12.11.1. Allgemeine Eigenschaften u n d E i n teilung 232
12.11.2. Mittelrotationen 233 12.11.3. Chlorate 233
12.11.4. Chlorierte F e t t s ä u r e n 234
12.11.5. Substituierte P h e n o x y f e t t s ä u r e n 234 12.11.6. Phenol- u n d Benzoesäurederivate 235 12.11.7.' C a r b a m a t e 235
12.11.8. Weitere wichtige Wirkstoffgruppen 236 12.12. Mittel z u r S t e u e r u n g biologischer P r o
zesse 247
13. Futtermittel und Futterzusätze 2 3 9 13.1. Definition u n d A r t e n 2 3 9
13.2. Chemische Z u s a m m e n s e t z u n g 240 13.3. Wassergehalt u n d Trocken
s u b s t a n z 241
13.4. Asche- bzw. Mineralstoffgehalt 241 13.5. Stickstoffhaltige Verbindungen 2 4 2 13.5.1. N P N - V e r b i n d u n g e n 242
13.5.2. N i t r a t e 2 4 5
13.6. Stickstofffreie Verbindungen 2 4 5 13.6.1. R o h f e t t 2 4 6
13.6.2. R o h f a s e r 2 4 6 13.6.3. L i g n i n 246
13.6.4. N-freie E x t r a k t s t o f f e 246
13.7. Sonstige organische Inhaltsstoffe 2 4 7 13.7.1. Ätherische ö l e 2 4 7
13.7.2. Organische S ä u r e n 2 4 7 13.7.3. Organische Wirkstoffe 2 4 7 13.8. Anorganische F u t t e r z u s ä t z e 2 4 8 13.8.1. Mineralstoffmischungen f ü r R i n d e r 248
13.5.2. Mineralstoffmischungen f ü r Schweine 250
13.8.3. Mineralstoffmischungen f ü r Geflügel 250
13.9. Organische F u t t e r z u s ä t z e 250 14. Futterkonservierung u n d F u t t e r
aufbereitung 2 5 2 14.1. B e d e u t u n g d e r F u t t e r
konservierung 2 5 2 14.2. P r i n z i p d e r biologischen
Konservierung 252
14.3. Chemische Prozesse d e r biologischen Konservierung 253
14.3.1. Milchsäuregärung 253 14.3.2. B u t t e r s ä u r e g ä r u n g 254 14.3.3. Alkoholische G ä r u n g 2 5 5
14.3.4. Stoffwechselprodukte a n d e r e r Silage- mikroorganismen 2 5 5
14.4. Gärverlauf 2 5 6
14.5. Einfluß d e r chemischen Z u s a m m e n s e t z u n g des Ausgangsmaterials a u f d e n Gärverlauf 258
14.5.1. K o h l e n h y d r a t e u n d Eiweiß 258 14.5.2. T r o c k e n s u b s t a n z 259
14.6. Einfluß d e r G ä r t e m p e r a t u r 260 14.7. Silierzusätze 261
14.8. Qualitätsbeurteilung m i t t e l s chemi
scher P a r a m e t e r 263 14.9. K o n s e r v i e r u n g d u r c h Wasser
e n t z u g 263
14.10. Chemische B e h a n d l u n g v o n Getreide
s t r o h 2 6 5 15. Wasser 267 15.1. W a s s e r h a u s h a l t 267 15.2. B e d e u t u n g d e s W a s s e r s 2 6 9 15.3. Anforderungen a n Tränkwasser 2 7 0 15.4. P r o b e n a h m e 2 7 1
15.5. Gasförmige Inhaltsstoffe d e s Wassers 2 7 1
15.6. Alkali- u n d Erdalkalisalze 2 7 3 15.7. H ä r t e des W a s s e r s 2 7 4 15.8. Schwermetallverbindungen i m
W a s s e r 2 7 5
15.9. Organische Stoffe 2 7 6
15.10. Biochemischer u n d chemischer Sauer
stoffverbrauch (BSV u n d CSV) 2 7 7 15.11. Abwasser u n d W a s s e r b e l a s t u n g d u r c h
die L a n d w i r t s c h a f t 277
15.12. W a s s e r g ü t e v o n Seen u n d Flüssen 2 8 0 16. Reinigung und Desinfektion 2 8 3 16.1. B e d e u t u n g d e r R e i n i g u n g u n d
Desinfektion 2 8 3
16.2. E i g e n s c h a f t e n d e r Reinigungs
m i t t e l 283
16.3. Reinigungsprozeß 284
16.4. Wichtige Reinigungsmittel 285 IG.5. Einteilung d e r Desinfektionsmittel 286 16.5.1. Säuren u n d L a u g e n als
Desinfektionsmittel 286 16.5.2. Oxydationsmittel 286
16.5.3. Alkohole u n d F o r m a l d e h y d 289 16.5.4. P h e n o l u n d seine D e r i v a t e 289 16.6. U m g a n g m i t Desinfektionsmitteln 290 16.7. B e k ä m p f u n g v o n Gesundheits
schädlingen 290
17. Werk-*und Baustoffe 292 17.1. E i s e n - u n d Plastwerkstoffe 292 17.1.1. S t r u k t u r d e s E i s e n s 292
17.1.2. Korrosion d e r Eisenwerkstoffe 293 17.1.3. Korrosionsschutz d e r Eisenwerk
stoffe 294
17.1.4. S t r u k t u r d e r P l a s t e 295
17.1.5. Korrosion v o n Plastwerkstoffen 297
17.2. H o l z u n d Holzschutz 297 17.2.1. Chemische Z u s a m m e n s e t z u n g d e s
Holzes 297
17.2.2. W i c h t i g e Holzschädlinge 298 17.2.3. H o l z s c h u t z m i t t e l 298 17.3. W i c h t i g e B a u b i n d e m i t t e l 299 17.3.1. E i n t e i l u n g 299
17.3.2. B a u g i p s 300 17.3.3. B a u k a l k e 300
17.3.4. H e r s t e l l u n g u n d E i g e n s c h a f t e n v o n Z e m e n t e n 301
17.3.5. V e r a r b e i t u n g u n d E r h ä r t u n g v o n Z e m e n t e n 302
17.3.6. Chemische Einflüsse a u f K a l k m ö r t e l u n d B e t o n 303
Anhang 305
Sachwortverzeichnis 308
