Chlorkohlenwasserstoffe

Chlorkohlenwasserstoffe (CKWs), Sammelbegriff für organische Verbindungen, an deren Kohlenstoffgerüst neben dem Wasserstoff noch Chlor gebunden ist.

Chlorkohlenwasserstoffe können von einfachen aliphatischen (z. B. Chlorethan) oder aromatischen Kohlenwasserstoffen (z. B. Chlorbenzol) abgeleitet sein. Bei den kürzeren, aliphatischen CKWs handelt es sich meist um Flüssigkeiten, die leichtflüchtig sind und betäubend wirken (z. B. Chloroform, CHCl₃). Sie sind die mengenmäßig wichtigsten Vertreter der chlorierten Kohlenwasserstoffe und werden in großem Maßstab in technischen Prozessen beispielsweise als organische Lösungsmittel eingesetzt (z. B. Dichlormethan, CH₂Cl₂, oder Trichlorethylen, CHCl9CCl₂). Ein anderes Beispiel für das breite Anwendungsspektrum von CKWs ist die Schädlingsbekämpfung (z. B. DDT, Lindan). Die chlorierten Kohlenwasserstoffe werden in der Umwelt nur sehr langsam abgebaut und reichern sich in Lebewesen an. Viele der CKWs sind giftig und gelangen in erster Linie über die Lunge oder durch die Haut in den Organismus. Hier können diese Substanzen Schäden des Nervensystems, der Leber oder der Niere bewirken, einige CKWs sind Krebs erregend. Insbesondere die chlorierten Dibenzodioxine und Dibenzofurane (Dioxine, Seveso) gehören zu den sehr giftigen Stoffen.

Chlorkohlenwasserstoffe entstehen nicht nur durch technische oder vom Menschen ausgelöste Prozesse. Eine Vielzahl von ihnen bildet sich auch bei natürlichen Vorgängen. So geht offenbar Methylchlorid (CH₃Cl) aus der Zersetzung von altem Blattwerk oder Holz hervor. Im Mittelpunkt stehen chemische Prozesse zwischen Pektinen und chlorhaltigen Verbindungen, die ebenfalls in den Pflanzenteilen oder im Boden (z. B. Salz) enthalten sind. Die Vorgänge werden allem Anschein nach durch Wärme begünstigt und sind noch nicht vollständig erforscht. Methylchlorid ist wie Methylbromid (CH₃Br) in der Lage, die Ozonschicht zu schädigen.

In der Stratosphäre findet durch Einwirken der Sonnenstrahlung ein ständiger Aufbau des Ozons (O₃) aus molekularem Sauerstoff (O₂) statt. Die dabei gebildete Luftschicht mit erhöhter Ozonkonzentration (siehe Ozonschicht) in etwa 20 Kilometer Höhe ist eine Voraussetzung für das Leben auf der Erde, da sie die energiereichen, kurzwelligen Anteile des Sonnenlichts absorbiert. Gemeinsam mit den fluorierten Chlorkohlenwasserstoffen (siehe Fluorchlorkohlenwasserstoffe, abgekürzt FCKWs) gehören die CKWs zu den Ozon abbauenden Gasen. Aufgrund ihrer leichten Flüchtigkeit und ihrer hohen Stabilität (Halbwertszeiten von über zehn Jahren) verteilen sie sich weiträumig in der Atmosphäre. Sie werden schließlich durch Einwirkung des Sonnenlichts gespalten, wobei die sehr reaktiven Chloratome entstehen. Die Chloratome greifen in das Gleichgewicht der Ozonbildung ein, wobei ein Chloratom durch eine Kettenreaktion bis zu 100 000 Ozonmoleküle zerstören kann. Zusätzlich dazu tragen die CKWs zum Treibhauseffekt bei. Dieser Effekt ist von besonderer Bedeutung, da viele der Ersatzstoffe für FCKWs CKWs sind, die ein hohes Treibhauspotential besitzen.