Tenside (kurz für „Tensioaktive Substanzen“) sind chemische Verbindungen, die die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten, insbesondere von Wasser, herabsetzen. Sie ermöglichen das Mischen von hydrophilen (wasserliebenden) und hydrophoben (wasserabstoßenden) Stoffen, was sie zu unverzichtbaren Bestandteilen in Reinigungsmitteln, Emulgatoren und Entschäumern macht. Aufgrund dieser Eigenschaften spielen Tenside eine entscheidende Rolle in verschiedenen Industrien, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie, Textilverarbeitung, Metallverarbeitung oder chemischen Industrie.

In der Wasser- und Abwassertechnik sind Tenside jedoch häufig unerwünschte Bestandteile, da sie zu Schaumproblemen, toxischen Auswirkungen auf Organismen und erheblichen Schwierigkeiten bei der Abwasserreinigung führen können. Deshalb ist ein tiefgehendes Verständnis ihrer Eigenschaften, Auswirkungen und der Verfahren zu ihrer Entfernung aus dem Wasser von zentraler Bedeutung.

Chemische Struktur und Eigenschaften von Tensiden

Tenside besitzen eine amphiphile Struktur, das heißt sie bestehen aus:

1. Hydrophilem Kopf:

   • Dieser Teil ist wasserlöslich und kann beispielsweise aus Ionen (anionisch oder kationisch) oder neutralen Gruppen bestehen.

2. Hydrophobem Schwanz:

   • Dieser Teil ist wasserabstoßend und besteht in der Regel aus einer Kohlenwasserstoffkette, die sich gut in Fette und Öle löst.

Durch diese Struktur wirken Tenside an der Grenzfläche zwischen Wasser und Öl (oder Luft) und reduzieren die Oberflächenspannung des Wassers. Sie ermöglichen das Lösen von Fetten und Schmutzpartikeln im Wasser, wodurch sie in zahlreichen industriellen Prozessen eingesetzt werden.

Klassifizierung von Tensiden

Tenside werden je nach der Ladung ihres hydrophilen Teils in vier Hauptgruppen eingeteilt:

1. Anionische Tenside:

   • Der hydrophile Teil trägt eine negative Ladung.
   • Häufigste Vertreter: Seifen, Alkylbenzolsulfonate (ABS).
   • Anwendung: Industrielle Reinigungsmittel, Emulgatoren in der Metallverarbeitung.
   • Nachteil: Anionische Tenside neigen zur Schaumbildung und sind biologisch oft schwer abbaubar.

2. Kationische Tenside:

   • Der hydrophile Teil trägt eine positive Ladung.
   • Häufige Vertreter: Quartäre Ammoniumverbindungen.
   • Anwendung: Desinfektionsmittel, Korrosionsschutz in Kühlwasserkreisläufen.
   • Nachteil: Toxisch für aquatische Organismen, schwer abbaubar.

3. Nichtionische Tenside:

   • Sie enthalten keine Ladung im hydrophilen Teil.
   • Häufige Vertreter: Fettalkoholethoxylate (FAE).
   • Anwendung: Entschäumer in der Wassertechnik, Reinigungsmittel.
   • Vorteil: Geringe Schaumbildung, hohe biologische Abbaubarkeit.

4. Amphotere Tenside:

   • Diese Tenside enthalten sowohl positive als auch negative Ladungen und ändern ihre Ladung je nach pH-Wert.
   • Anwendung: Spezielle industrielle Reinigungsmittel und biologisch sensible Prozesse.

Herkunft und Eintrag von Tensiden in das Wasser

Tenside gelangen auf unterschiedlichen Wegen in die industrielle Abwasserbehandlung und Umwelt:

1. Industrielle Anwendungen:

   • Reinigungsprozesse in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie.
   • Entfettungs- und Emulsionsprozesse in der Metallverarbeitung.
   • Wasch- und Färbeprozesse in der Textilindustrie.
   • Einsatz in der chemischen Industrie als Emulgatoren, Netzmittel oder Dispergatoren.

2. Öl- und petrochemische Industrie:

   • Tenside werden bei der Ölrückgewinnung (Enhanced Oil Recovery, EOR) als Emulgatoren und Netzmittel eingesetzt.

3. Papier- und Zellstoffindustrie:

   • Verwendung von Tensiden zur Oberflächenbehandlung und in Entschäumerformulierungen.

4. Oberflächenbehandlung:

   • Tensidhaltige Abwässer entstehen in Galvanikbetrieben oder Lackieranlagen durch Entfettung und Spülung.