Arbeitsblatt: Trennmethoden

Stofftrennung Naturwissenschaften PC2 Datum: Blattnummer: Sedimentieren und Dekantieren Beim Sedimentieren lässt man eine mit einem unlöslichen Feststoff verunreinigte Flüssigkeit, z.B. eine Suspension, länger stehen, wobei sich der Feststoff als Sediment absetzt. Das Abgießen der überstehenden Flüssigkeit heißt Dekantieren. Die beiden Verfahren werden im Haushalt angewandt, wenn man den Kaffee vom Kaffeesatz abgießt. Extrahieren Bei der Extraktion wird ein Stoff aus einer Flüssigkeit, aus einem Feststoff oder aus einem Gas mithilfe eines Lösungsmittels abgetrennt. Das Lösungsmittel wird auch Extraktionsmittel genannt und ist geeignet, wenn es den zu extrahierenden Stoff löst, die anderen Bestandteile jedoch nicht. Das Gemisch aus extrahiertem Stoff und Lösungsmittel heißt Extrakt, der verbleibende Rückstand nennt man Raffinat. SIS Basel -1- BM November 2010 Stofftrennung Naturwissenschaften PC2 Filtrieren Bei der Filtration können Feststoffe aus einer Suspension von einer Flüssigkeit abgetrennt werden. Das bekannteste Beispiel aus dem Alltag ist das Filtern von Kaffee in einer Kaffeemaschine. Im Filter bleibt der Rückstand zurück, der auch als Filterkuchen bezeichnet wird. Die durch den Filter durchfließende Flüssigkeit bildet das Filtrat. Zum Filtrieren verwendet man im Labor Filterpapier, das in verschiedenen Formen und Porengrößen erhältlich ist. Je feiner die Porengröße, um so langsamer verläuft die Filtration, aber um so feinere Niederschläge werden herausgefiltert. Zum Einsatz eines Rundfilters in einem Glastrichter wird dieser zweimal in der Mitte gefaltet und dann zu einem Kegel erweitert (siehe Bild rechts). Faltenfilter besitzen eine größere Filterfläche und beschleunigen daher den Filtrationsvorgang. Sie sind fertig gefaltet erhältlich. Faltenfilter gefalteter Rundfilter Datum: SIS Basel Blattnummer: -2- BM November 2010 Stofftrennung Naturwissenschaften PC2 Zentrifugieren Beim Zentrifugieren wird eine Emulsion oder eine Suspension in ein starkwandiges Reagenzglas gegeben und in eine Zentrifuge gehängt. Durch eine schnelle Rotation entsteht eine Fliehkraft, wobei der Stoff mit der größeren Dichte ganz außen an den Boden des Reagenzglases flieht: Die Trennung von Sediment und Überstand erfolgt nach dem Zentrifugieren durch Dekantieren. Durch Zentrifugieren können z.B. das Fett aus der Milch oder Stoffgemische mit Gasen (Aerosole, Nebel, Staub-Luftgemische) getrennt werden. Während Wäscheschleudern in Waschmaschinen mit bis zu 1500 Drehungen pro Minute rotieren, erreicht man mit guten Labor-Zentrifugen 8000 Umdrehungen pro Minute. Trennung mit Magneten Bei der Magnettrennung werden Mischungen aus magnetischen und nichtmagnetischen Stoffen durch ihre Magnetisierbarkeit getrennt. Es handelt sich hierbei um ein mechanisches Trennverfahren. Die Trennwirkung beruht auf der unterschiedlichen Magnetisierbarkeit der verschiedenen Stoffe, wobei die magnetisierbaren Stoffe von einem Magneten angezogen werden und die nicht magnetisierbaren Stoffe nicht. Magnet Eisen Eisen und Sand Sortieren und Auslesen Magnet SIS Basel Eisen -3- Eisen und Sand BM November 2010 Stofftrennung Naturwissenschaften PC2 Wenn die einzelnen Bestandteile eines Stoffgemisches groß genug sind, lassen sie sich durch ihr Aussehen oder ihre Körnchengrösse unterscheiden. Durch das Sortieren und Auslesen können sie voneinander getrennt werden. Anwendung findet diese Methode zum Beispiel bei der Glassortierung nach Farben. SIS Basel -4- BM November 2010