Chemie
Trennverfahren
Vom Kaffeefilter bis zur Kläranlage: Wie man Gemische wieder in ihre Stoffe zerlegt.
Das brauchst du vorher
Jeden Morgen läuft bei vielen ein Trennverfahren in der Küche: Der Kaffeefilter hält das Pulver zurück und lässt den Kaffee durch. Auch Salz aus dem Meer, sauberes Wasser aus der Kläranlage und sortierter Müll entstehen durch Trennverfahren. Zeit, den Trick dahinter zu verstehen.
Der eine Trick hinter allen Verfahren
Trennen funktioniert immer gleich: Du suchst eine Eigenschaft, in der sich die Stoffe im Gemisch unterscheiden, und nutzt genau diesen Unterschied aus. Beim Filtern ist es die Teilchengröße: Große Teilchen wie Sand bleiben im Filter hängen, Wasser läuft durch. Beim Eindampfen ist es der Siedepunkt: Wasser verdampft, das Salz bleibt zurück. Bei der Magnettrennung ist es der Magnetismus: Eisen springt an den Magneten, der Rest nicht.
Jedes Trennverfahren nutzt eine Eigenschaft, in der sich die Stoffe unterscheiden.
Destillieren und Chromatografie
Manchmal willst du nicht nur das Salz, sondern auch das Wasser behalten. Dann destillierst du: Das Wasser verdampft, wird aufgefangen und kondensiert in einem gekühlten Rohr wieder zu flüssigem H₂O. So trennt man auch Alkohol von Wasser, denn bei normalem siedet Alkohol schon bei 78 °C, Wasser erst bei 100 °C. Die Chromatografie trennt noch feiner: Verschiedene Farbstoffe wandern unterschiedlich schnell über ein Filterpapier. So kannst du zeigen, dass schwarze Filzstifttinte in Wahrheit ein Gemisch aus mehreren Farben ist.
Trennverfahren im Alltag
In Salzgärten, auch Salinen genannt, lässt man Meerwasser in flachen Becken von der Sonne eindampfen, bis nur noch das Salz zurückbleibt. Kläranlagen kombinieren gleich mehrere Verfahren: Rechen und Filter halten Grobes zurück, in Absetzbecken sinkt Schlamm zu Boden. Und auf dem Schrottplatz sortiert ein riesiger Magnet das Eisen aus dem Metallberg. Überall steckt derselbe Gedanke: Finde den Unterschied und nutze ihn.
Aufgaben
0 von 6 gelöstZeit zum Ausprobieren. Du kannst nichts kaputt machen, jeder Versuch zählt.
Wie trennst du Sand von Wasser, wenn du das Wasser behalten willst?
Wie gewinnst du das Salz aus Salzwasser zurück?
In einem Gemisch aus Eisenpulver und Sand willst du das Eisen herausholen. Was nutzt du?
Ordne jedem Trennverfahren die Eigenschaft zu, in der sich die Stoffe unterscheiden.
Aus 200 g Salzwasser bleiben nach dem Eindampfen 6 g Salz übrig. Wie viel Gramm Wasser sind verdampft?
Bring die Schritte der Destillation in die richtige Reihenfolge.
- 1Das reine Wasser wird aufgefangen, das Salz bleibt zurück
- 2Im kalten Rohr kondensiert der Dampf wieder zu flüssigem Wasser
- 3Das Salzwasser wird erhitzt, bis das Wasser verdampft
- 4Der Wasserdampf steigt auf und strömt in ein gekühltes Rohr
Damit geht es weiter