N.B. Het kan zijn dat elementen ontbreken aan deze printversie.
Durf te vragen In heet water ontstaat een stof die slecht oplost en goed kleeft.
:format(webp)/s3/static.nrc.nl/images/gn4/stripped/data95995146-86e32e.jpg)
Foto Getty Images
Hoe komt het dat thee-aanslag in theekopjes zo hardnekkig is? Raar is het: het moet een stof zijn uit theebladeren die eerst wél oplost in kokend water, maar een tweede keer niet meer. Dan blijft het kennelijk veel liever aan de rand van je mok kleven, tot in de eeuwigheid.
Het is te wijten aan een stof die in het Engels tannic acid heet, blijkt uit een verrassend grote hoeveelheid wetenschappelijk onderzoek. Een heel onderzoeksveldje is geïnspireerd op de stof. Tannic acid is een ‘tannine’, een klasse moleculen die veelal terug te vinden is in de bast van bomen. De naam tannic acid wordt veelal verkeerd vertaald naar ‘looizuur’, maar dat is een andere tannine. Thee bevat geen looizuur.
Tannines uit planten beschermen tegen bosbranden, natuurlijke verwering en aantasting door insecten zoals termieten. Vroege beschavingen gebruikten het al om leer mee uit te harden. Tannic acid specifiek heeft ook een antibacteriële werking, en plakt aan van alles en nog wat. Sommige onderzoekers gebruiken het om antibacteriële coatings van te maken, bijvoorbeeld om zonnepanelen schoon te houden.
Stervormig molecuul
Maar waarom kleeft de stof zo goed? „Tannic acid heeft een heel interessante moleculaire structuur”, zegt Myungeun Seo. Hij is chemicus aan de Korea Advanced Institute of Science and Technology. Het molecuul heeft alleen al esthetische waarde: het is een soort stervormig molecuul, met veel verschillende soorten symmetrie. In het midden van de werpster kun je een suikermolecuul herkennen, met vijf armen eraan vast. In die armen ontwaart een beetje chemicus een heleboel „aromatische motieven”. Die zijn behoorlijk ‘hydrofoob’, ofwel waterafstotend. Maar ook zijn die oppervlakken weer verbonden aan een heleboel ‘hydroxy-motieven’, die juist heel erg ‘hydrofiel’ zijn, waterminnend.
„Aan zowel hydrofobe als hydrofiele oppervlakken zal tannic acid kunnen kleven”, zegt Seo. Hydrofiele delen van het molecuul zullen aan waterige oppervlakken kleven, de hydrofobe delen trekken juist vettige oppervlakken aan. Wanneer je een theezakje in heet water onderdompelt, is het aan het sterke waterminnende karakter van de stof te danken dat het goed oplost.
Maar dan gebeurt het: in oplossing – en helemaal bij hoge temperatuur – reageren veel van de moleculen met elkaar tot een lange keten. Dat lost niet meer goed op: het molecuul is veel te groot. Het laat zich niet meer omringen door water, maar kleeft liever aan zichzelf. De aanslag in je theekop is dus niet meer hetzelfde spul dat uit je theezakje komt.
Zilver en salpeterzuur
„Waarschijnlijk blijft de aanslag bijna altijd in een theekop achter, maar zie je het niet”, zegt Seo. „Het is van zichzelf kleurloos.” Hij stuurt een studie op, over tanninen en vergelijkbare stoffen in thee, koffie, chocola en wijn. Onderzoekers bestudeerden vieze wijnglazen en theekoppen, die ze met water hadden omgespoeld. Voeg wat zilvernitraat toe, een zout van zilver en salpeterzuur, en een bruine gloed ontstaat. Die verraadt de aanwezigheid van een plakkerige coating van onder andere tannic acid.
Seo zelf raakte ook geïnspireerd door de stof, en publiceerde afgelopen jaar nog over een mogelijke praktische toepassing. Hij begeleidde een studie over een soort ‘bio-lijm’: lijm die op en in het menselijk lichaam te gebruiken is. Je zou het tijdens een operatie kunnen gebruiken om wonden of opengeknipt weefsel weer dicht te plakken, of om bij een haar-transplantatie ‘nieuwe’ haren mee vast te plakken. Dat soort lijm moet niet giftig zijn en na verloop van tijd vanzelf afbreken in het lichaam: tannic acid is een uitstekende kandidaat.
