Trennverfahren

Die Klasse 7c der Gesamtschule Niederzier/Merzenich, Sekundarstufen I und II hat im Rahmen ihres Chemieunterrichts (2014-15) verschiedene Trennverfahren erarbeitet.

Hallo!

Wir sind die 7c. Wir freuen uns, dass wir die Seite füllen dürfen. Auf dieser Seite geht es um Trennverfahren. Wenn Stoffe in Gemischen vorliegen, können diese Gemische aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der Stoffe mit Hilfe von Trennverfahren wieder in ihre Einzelbestandteile (Stoffkomponenten) oder in Stoffgruppen ähnlicher Eigenschaften getrennt werden. Solche Trennverfahren werden auch im Haushalt ausgeführt. Nachdem Du in diesem Abschnitt verschiedene Trennverfahren kennengelernt hast, müsstest du super informiert sein. Wir hoffen, dass du aus dem Text viele Informationen heraus fischen kannst!

Trennverfahren beruhen auf Stoffeigenschaften

Jedem Trennverfahren liegt eine Stoffeigenschaft zugrunde, in der sich die Komponenten in einem Stoffgemisch unterscheiden. Für jedes Trennverfahren haben wir das Verfahren beschrieben, die Stoffeigenschaft benannt und ein Beispiel angegeben.

Physikalische Trennverfahren

Hier werden euch einige physikalische Trennverfahren vorgestellt. Das bedeutet, dass bei den Trennverfahren nur Stoffeigenschaften ausgenutzt werden, aber keine chemische Reaktion stattfindet. Die Liste ist nicht vollständig und darf selbstverständlich im Anschluss an unser Projekt ergänzt werden!

Absorption

Beschreibung

Ein Gasgemisch wird durch einen Feststoff oder eine Flüssigkeit geleitet.

Trennprinzip

Bei der Absorption lösen sich Gase oder Gasgemische in einer Flüssigkeit oder in einem Feststoff. Durch Wechselwirkungen mit der Flüssigkeit oder dem Feststoff bleiben einige Komponenten des Gasgemischs in der Flüssigkeit oder dem Feststoff "hängen", während andere hindurchströmen.

Beispiel

Windeln können Flüssigkeit absorbieren.

Adsorption

Beschreibung

Eine Adsorption liegt vor, wenn ein Gas oder eine Flüssigkeit durch Oberflächenkräfte (Adhäsion) an einem anderen Stoff festgehalten werden.

Trennprinzip

Man macht sich die Wechselwirkungen zwischen Stoffen zunutze.

Beispiel

Cola kann man entfärben, wenn man sie durch einen Aktivkohlefilter leitet: Die Farbstoffe bleiben an der Aktivkohle hängen.

Aussortieren

Beschreibung

Eine Sortierung ist sowohl der Vorgang als auch das Ergebnis dieses Trennverfahrens.

Trennprinzip

Man kann Stoffgemische nach Größe, Farbe oder Form sortieren. Beim manuellen Sortieren wird das Sortieren per Hand durchgeführt.

Beispiel

Im Haushalt zum Beispiel sortiert man den Müll nach Art des Mülls: Glas, Altpapier, Plastikabfälle, Bioabfälle und Restmüll werden getrennt gesammelt.

Chromatographie

Beschreibung

Bei der Chromatographie werden verschiedene Komponenten eines Stoffgemisches aufgetrennt, indem man das gesamte Stoffgemisch entweder mit einem Gas oder einer Flüssigkeit versetzt und die Lösung über ein weiteres Material leitet. Das in Gas oder Flüssigkeit gelöste Stoffgemisch bezeichnet man als mobile Phase, weil es über das weitere Material "wandert". Das Material, über das die mobile Phase geleitet wird, heißt stationäre Phase.

Trennprinzip

Die Komponenten im Stoffgemisch gehen mehr oder weniger starke Wechselwirkungen mit der stationären Phase ein. Bei stärkeren Wechselwirkungen bleiben sie früher hängen, bei schwächeren Wechselwirkungen später. Die Stärke der Wechselwirkungen ist abhängig von den Teilchen in den Komponenten und der Zusammensetzung der Teilchen.

Beispiel

Wenn man einen dunklen Filzstiftpunkt auf einen Filter macht und diesen tropfenweise mit Wasser versetzt, kann man beobachten, wie die einzelnen Farbstoffe, die in dem Filzstift enthalten sind, aufgetrennt werden.

Destillieren

Beschreibung

In einer Destillationsapparatur wird zunächst das Gemisch erhitzt. Der verdampfte Stoff kondensiert in einem Kühler und wird in einem Gefäß aufgefangen. So lange der Stoff, der verdampft, rein ist, bleibt die Dampftemperatur unverändert. Es kann vorkommen, dass die Stoffe nicht vollständig getrennt werden .

Trennprinzip

Die Destillation beruht auf unterschiedlichen Siedetemperaturen.

Beispiel

Wenn man Wein in einer Destillationsapparatur erhitzt, verdampft der Alkohol zuerst.

Eindampfen (Abdampfen, Kristallisation)

Beschreibung

Wenn Stoffe in Flüssigkeiten gelöst werden, können sie durch Erhitzen von der Flüssigkeit getrennt werden. Bei Schneefall wird Streusalz auf der Straße verteilt, damit der Schnee schmilzt. Wenn der Schneematsch dann verdampft, geht das Wasser als Wasserdampf in die Luft und das Salz bleibt auf der Straße zurück.

Trennprinzip

Da die Siedetemperatur des erhitzten Lösemittels wesentlich niedriger ist als der gelöste Stoff, verdampft das Lösemittel zuerst und der Feststoff bleibt übrig.

Beispiel

Wenn man eine Suppentüte in einer klaren Lösung erhitzt kann man keine Partikel mehr erkennen. Erhitzt man das Wasser jedoch so lange bis das Wasser verdampft ist bleiben weiße Kristalle zurück. Wegen der niedrigen Siedetemperatur verdampft das Wasser der Lösung. Soßen können mithilfe dieses Verfahren auch dickflüssig gemacht werden.

Extraktion

Beschreibung

Extrahieren ist, wenn man mit einem Stoff aus einem Stoffgemisch eine oder mehrere Komponenten herauslöst.

Trennprinzip

Extraktion beruht auf der Löslichkeit von Stoffen.

Beispiel

Gießt man über Teeblätter heißes Wasser, lösen sich die Aromastoffe im Wasser.

Filtration

Beschreibung

Bei der Filtration wird ein Stoffgemisch mit mind. einer flüssigen und mind. einer festen Komponente durch einen Filter geleitet.

Trennprinzip

Die Filtration beruht, wie auch das Sieben, auf der Korngröße. Ein Filter ist sozusagen ein Sieb mit sehr feinen Poren. Aber auch hier gibt es Unterschiede zwischen verschiedenen Filtern: es gibt grobporige und feinporigere Filter. Meistens liegt bei der Filtration ein Gemisch aus einer Flüssigkeit und mind. einem Feststoff vor.

Beispiel

Wenn man Kaffee kocht, wird der Feststoff (Kaffeemehl) im Filter zurückgehalten, während die Flüssigkeit (Wasser mit darin gelösten Stoffen) durch den Filter fließt.

Magnetscheiden

Beschreibung

Im Hausmüll liegen manchmal magnetische Teile, die auf der Müllhalde mit allem anderen Müll zusammen geworfen werden. Dann wird mit einem Magneten der magnetische Müll entfernt.

Trennprinzip

Beim Magnetscheiden werden magnetische Gegenständen von nichtmagnetischen Gegenständen getrennt.

Beispiel

Hausmüll: Wenn man den Hausmüll nicht trennt dann wird auf der Müllhalde der magnetische Müll von einem großen Magneten getrennt.

Sedimentation und Dekantation

Beschreibung

Der Feststoff lässt sich von der Flüssigkeit trennen, indem man ihn zu Boden sinken lässt und die Flüssigkeit abgießt.

Trennprinzip

In einer Suspension liegen flüssige und feste Stoffe vor. In der Flüssigkeit unlösliche Feststoffe sinken aufgrund zu Boden, wo sie das Sediment bilden. Je größer die Dichte der unlöslichen Feststoffe, desto schneller sinken sie zu Boden: sehr leichte Partikel setzen sich nur sehr langsam ab. Daher eignet sich das Verfahren vor allem bei schwereren Partikeln.

Beispiele

In der Kläranlage gibt es ein Absetzbecken, in dem die Feststoffe zu Boden sinken.

Sieben

Beschreibung

Beim Sieben kann man kleinere Gegenstände von größeren trennen, indem man das Stoffgemisch auf ein Sieb mit einer bestimmten Porengröße gibt und rüttelt.

Trennprinzip

Sieben basiert auf der Stoffeigenschaft "Korngröße". Sind die Körner größer als die Siebporen, bleiben sie im Sieb hängen. Sind die Körner kleiner, fallen sie durch.

Beispiel

Wenn man Muscheln aus dem Sand herausholen will, kann man den Sand sieben: Die Muscheln bleiben dann im Sieb hängen

Zentrifugieren

Beschreibung

In einer Zentrifuge wird ein Stoffgemisch so stark beschleunigt, dass der Stoff mit der größeren Dichte nach außen gepresst wird.

Trennprinzip

Das Trennprinzip beruht auf Dichteunterschieden zwischen Stoffen.

Beispiel

Im Haushalt gibt es z.B. die Salatschleuder. Dort tut man den nassen bzw. feuchten Salat rein und macht den Deckel zu. Dann muss man an einen Griff auf dem Deckel die Salatschleuder so lange und schnell drehen, dass das Wasser nach außen geschleudert wird. Die Salatblätter bleiben an einem Sieb hängen.

Teste dich selbst!

Hierfindest du ein Kreuzworträtsel, mit dem du dein Wissen über Trennverfahren testen kannst: Kreuzworträtsel Stofftrennverfahren