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Wenn Sie schon einmal einen Schwangerschaftstest, ein Blutzuckertest-Kit oder ein Coronavirus-Schnelltest-Kit zu Hause verwendet haben, dann haben Sie bereits Reagenzien verwendet. Technisch gesehen sind die Reagenzien, die Sie in Heimtest-Kits verwenden, Ihre eigenen Körperflüssigkeiten. In der Regel handelt es sich dabei entweder um Urin oder Blut, da diese für die Funktion der Testkits benötigt werden.

Ein Reagenz ist jedoch breiter definiert als jede Substanz oder Verbindung, die einem System hinzugefügt wurde, um eine chemische Reaktion auszulösen. In diesem Artikel werden wir die verschiedenen Aspekte und Anwendungen von Reagenzien besprechen.

Was ist ein Reagenz in der Chemie?

Im Sinne der chemischen Klassifizierung ist ein Reagenz jede organische oder anorganische Substanz, die einem Gemisch zugesetzt werden kann, um eine Kette von chemischen Reaktionen auszulösen. Es wird auch verwendet, um das Vorhandensein von anderen Substanzen in einer Lösung zu testen. Dies macht bestimmte Arten von Reagenzien sehr nützlich als Testwerkzeuge in Experimenten.

Der Begriff „Reagenz“ wird normalerweise austauschbar mit dem Begriff „Reaktant“ verwendet, aber die beiden haben unterschiedliche und genaue Definitionen: ein Reaktant wird während einer chemischen Reaktion verbraucht, während ein Reagenz nicht verbraucht wird.

Beispielsweise werden Lösungsmittel verwendet, um Chemikalien zu lösen, aber sie nehmen normalerweise nicht an chemischen Reaktionen teil. In ähnlicher Weise werden bei biochemischen Reaktionen, insbesondere bei solchen, an denen katalytische Enzyme beteiligt sind, die Reaktanten als Substrate bezeichnet, während die Reagenzien als Katalysatoren bezeichnet werden.

Was sind einige Beispiele für Reagenzien?

Wenn der Begriff Reagenz in der organischen Chemie verwendet wird, bedeutet er eine Art von chemischem Bestandteil, der zu einer organischen Mischung oder Lösung hinzugefügt wird, um sie in eine andere Art von Substanz umzuwandeln. Ein Reagenz kann eine Verbindung oder ein Gemisch aus organischen oder anorganischen Substanzen sein. Einige gängige Beispiele für Reagenzien, die in der organischen Chemie verwendet werden, sind:

• Collins-Reagenz: Dieses Reagenz ist ein Metall-Pyridin-Komplex – genauer gesagt, der Komplex von Chrom(VI)-Oxid mit Pyridin in Dichlormethan. Es ist fest, hat eine rote Farbe und dient in erster Linie der Umwandlung von Alkoholen in Aldehyde und Ketone. Es ist sehr nützlich bei der Oxidation von Verbindungen, die empfindlich gegenüber Säuren sind.
• Fenton’s Reagenz: Dies ist eine Lösung von Wasserstoffperoxid, gemischt mit Eisen(II)-sulfat. Es ist ein Katalysator, der hauptsächlich zur Oxidation von Verunreinigungen in Abwässern verwendet wird. Zum Beispiel kann es giftige organische Verbindungen wie Trichlorethylen und Tetrachlorethylen neutralisieren und zerstören.
• Grignard-Reagenzien: Diese Gruppe von Reagenzien hat die allgemeine Formel R-Mg-X, wobei das X ein Halogen und das R eine organische Molekülgruppe darstellt. Typischerweise ist das R ein Alkyl oder Aryl. Das häufigste Beispiel für ein Reagenz aus dieser Gruppe ist Methylmagnesiumchlorid. Grignard-Reagenzien werden üblicherweise verwendet, um neue Kohlenstoffbindungen zu erzeugen.

In der analytischen Chemie werden Reagenzien verwendet, um die Anwesenheit oder Abwesenheit einer anderen Art von Substanz zu bestimmen. Die Farbveränderung ist der übliche Indikator. Anhand des Grades der Farbveränderung kann die Konzentration abgeschätzt werden. Einige Beispiele für diese Reagenzien sind die folgenden:

• Fehling’s Reagenz: Dies ist ein Reagenz, das bei der Unterscheidung zwischen zwei molekularen Funktionsgruppen nützlich ist: Kohlenhydrate und Ketone. Es wird als Test für reduzierende Zucker und nicht reduzierende Zucker verwendet. Als analytisches Reagenz wird es als Zusatzreagenz zum Tollen’s Reagenztest verwendet.
• Tollen’s Reagenz: Hierbei handelt es sich um eine Mischung aus drei in einer Lösung gelösten Verbindungen, nämlich Silbernitrat, Ammoniak und einer kleinen Menge Natriumhydroxid. Die alkalische Verbindung ist wichtig, um den notwendigen pH-Wert des Reagenzes zu erhalten. Es ist nützlich bei der Identifizierung von molekularen funktionellen Gruppen.
• Millon’s Reagenz: Ein paar Tropfen dieses Reagenzes können die Anwesenheit von löslichen Proteinen in einer Testlösung nachweisen. In diesem Fall färbt sich das Reagenz rotbraun oder es bilden sich Präzipitate, die auf das Vorhandensein von Tyrosinresten hinweisen.

Was ist ein Reagenzienkit?

Reagenzienkits sind Testkits, die im Feld oder im Labor verwendet werden können, um bestimmte Substanzen nachzuweisen. Sie werden üblicherweise verwendet, um auf den Konsum illegaler Drogen zu testen. Reagenzien-Testkits sind in der Regel einfach zu bedienen und zeigen in der Regel Farbveränderungen an, wenn bestimmte Substanzen nachgewiesen wurden. Einige Testkits sind etwas komplizierter und müssen im Labor mit Hilfe von Dünnschichtchromatographie-Techniken verarbeitet werden.

Einige Beispiele für häufig verwendete Reagenzien-Kits sind:

• Mandelin-Reagenzien-Kits: Diese werden zum Nachweis von Alkaloiden und anderen Verbindungen verwendet. Das Reagenz färbt sich dunkelgrün, wenn Amphetamin in einer Testlösung vorhanden ist, und tief orange, wenn Kokain vorhanden ist.
• Marquis Reagenzienkits: Diese sind sehr nützlich für einfache Stichprobentests, bei denen das Reagenz eine breite Palette von illegalen Drogen nachweisen kann. Zum Beispiel färbt es sich olivschwarz in einer LSD-haltigen Testlösung. Es eignet sich auch zum Nachweis von Methamphetamin, das sich orange oder braun färbt.
• Mecke-Reagenzien-Kits: Diese werden auch bei einfachen Stichprobentests verwendet. Wenn es mit einer Lösung gemischt wird, die die psychedelische Droge, wie MDA, enthält, färbt sich das Reagenz sehr dunkelblau. In Gegenwart von Heroin färbt es sich tief bläulich-grün.
• Froehde-Reagenzien-Kits: Diese eignen sich zum Nachweis einiger Opioide und Alkaloide, wie 2-CB, Codein und Ecstasy. In Anwesenheit dieser Drogen färbt sich das Reagenz gelb, dunkelgrün, rotbraun bzw. schwarz mit grünlich-braun.

Was ist ein limitierendes Reagenz in der Chemie?

Wie der Name schon sagt, ist ein limitierendes Reagenz ein Reagenz, das eine chemische Reaktion begrenzt oder stoppt, wenn es vollständig verbraucht ist. Das bedeutet, dass die chemische Reaktion nicht mehr weitergehen kann, weil kein Stoff mehr für die Fortsetzung der Reaktion zur Verfügung steht. Daher bestimmt ein begrenzendes Reagenz, wann die Reaktion stoppt.

Sie können tatsächlich die Menge der Reaktanten berechnen, die benötigt wird, um eine chemische Reaktion zu vervollständigen. Wenn einer der Reaktanten oder Reagenzien erschöpft ist, stoppt die Reaktion an einem bestimmten Punkt, wobei überschüssige Reaktanten zurückbleiben. Die Stöchiometrie einer Reaktion, die einfach die in der Gleichgewichtsgleichung angegebenen Proportionen der Reaktanten ist, kann genau bestimmt werden. Man kann sie berechnen, indem man die jeweiligen Molanteile der Reaktanten bestimmt. Sie können auch das Gewicht der Endprodukte messen, um das limitierende Reagenz zu bestimmen.

Wie werden Reagenzien bei Coronavirus-Tests eingesetzt?

Zwei Hauptmethoden werden für Coronavirus-Tests verwendet. Die erste Methode ist der Antikörper-Schnelltest, der nachweist, ob Antikörper für das Virus im Körper vorhanden sind. Er verwendet eine Blutprobe des Patienten als Reagenz und ist eine Form des serologischen Tests. Die Bestimmung dauert nur wenige Minuten und ist gut geeignet, um vergangene Infektionen zu testen.

Die zweite Methode ist die so genannte „Reverse Transkriptions-Polymerase-Kettenreaktion in Echtzeit“ (RT-PCR). Damit wird das Vorhandensein von virus-spezifischem Genmaterial in der Probe bestimmt. Beide Methoden benötigen Reagenzien, die in Form von Enzymen vorliegen.

Serologische Testreagenzien binden an bestimmte Arten von Antikörpern wie IgG, IgM und IgA. Wenn einer oder mehrere dieser Antikörper vorhanden sind, erscheinen Linien auf dem Testfenster wie bei einem Schwangerschaftstest. Beim RT-PCR-Test hingegen muss genetisches Material vervielfältigt werden, um es nachweisen zu können. Als Reagenzien kommen hier Enzyme und Chromatographietechniken zum Einsatz.