Trennung eines Stoffgemisches

Fertigkeiten 1. Kerze 2. Brenner 3. Filtrieren 4. Erhitzen von Flüssigkeiten im Becherglas

Aufgabe Dir sind beim Arbeiten Kunststoffstücke und Salz in dein Becherglas mit Wasser gefallen. Bevor jemand dein Missgeschick bemerkt, willst du die Stoffe unbedingt wieder voneinander trennen! Dazu stehen dir alle in der Experimentierkiste vorhandenen Geräte zur Verfügung. Mache dir dazu die Eigenschaften der Stoffe zu Nutze!

Schritt 1/3 Stelle zunächst das Gemisch her! Beobachte, was passiert, wenn du das „Schmutzwasser“ hergestellt hast! Trenne nun Schritt für Schritt die einzelnen Bestandteile voneinander ab!

Hilfe Trenne zuerst den schwimmenden Kunststoff vom Rest des Gemisches ab! Alle in der Experimentierkiste vorhandenen Geräte stehen dir dazu zur Verfügung. Notiere deine Vorgehensweise im Labortagebuch!

Lösung Einer der Kunststoffe schwimmt an der Oberfläche. So kannst du ihn leicht mit einem Sieb abschöpfen. Man nennt diese Art der Trennung Schwimmtrennung.

Hilfe Trenne den zweiten Kunststoff vom Salzwasser ab! Benutze dazu geeignete Geräte aus der Experimentierkiste. Gib an, welche Eigenschaft des Kunststoffes dir dabei von Nutzen ist! Notiere deine Vorgehensweise im Labortagebuch.

Lösung Zur Abtrennung des zweiten Kunststoffes, das Gemisch durch einen Glastrichter mit Filterpapier schütten. Diese Art der Trennung nennt man Filtration.

Hilfe Gewinne das Salz aus dem übriggebliebenen Salzwasser! Gib an, welche Eigenschaft des Wassers dir dabei von Nutzen ist! Notiere deine Vorgehensweise im Labortagebuch.

Lösung Wasser siedet bei 100°C. Erhitze das Salzwasser in einem Löffel über der Kerzenflamme. Nenne das Problem, welches sich bei diesem Versuchsaufbau ergibt!

Hilfe Beim der vorhergehenden Versuchsaufbau kann das Wasser nicht aufgefangen werden.

Schritt 2/3 Entwickle eine Apparatur, um den beim Erhitzen entstehenden Wasserdampf aufzufangen! Nachdem du die Apparatur aufgebaut hast, zeige sie zunächst deinem Lehrer, bevor du beginnst. Beschreibe deine Vorgehensweise im Labortagebuch.

Hilfe Um das Wasser aufzufangen brauchst du eine spezielle Apparatur. Man nennt diesen Trennungsvorgang Destillation. Aufbau der Destillationsapparatur: Auch bei diesem Versuchsaufbau ergeben sich Probleme. Erläutere, welche Probleme das sind!

Schritt 3/3 In der Experimentierkiste findest du ein Gerät, den sogenannten Liebig-Kühler, der verspricht, die Probleme deiner Destillationsapparatur zu beheben! Überprüfe, ob und wie das funktionieren könnte! Notiere deine Überlegungen im Labortagebuch und skizziere eine mögliche Funktionsweise des Kühlers!

Hilfe Der Liebig-Kühler wird tatsächlich verwendet um die Probleme zu lösen, die du mit der Apparatur hast. Man leitet Wasser von unten ein. Dort soll es am kühlsten sein, um den Wasserdampf zum konden-sieren zu bringen. Oben wird das Wasser dann wieder abgeleitet. So entsteht eine Wasserzirkulation im äußeren Bereich der Kühlers, während durch das innere Rohr der Wasserdampf strömt und am Ende kondensiert.

Entsorgung Die beiden Kunststoffe trocknen, damit sie der Nachfolger wieder verwenden kann und im Behälter wieder in die Kiste zurücklegen. Andere Feststoffe wie Filterpapier, Salz etc. im Restmüll entsorgen. Das Wasser in den Ausguss schütten. Erlenmeyerkolben, Becherglas, Reagenzglas, Spatel, Löffel und Überleitungsrohr unter fließendem Wasser reinigen, mit Papiertüchern trocknen und in die Experimentierkiste zurücklegen.

Diese Anleitung wurde entworfen von Janina Söllner im Rahmen der Arbeit zur Zulassung zum Ersten Staatsexamen in der Abteilung der Didaktik der Chemie an der Universität Bayreuth. Quellen: http://daten.didaktikchemie.uni-bayreuth.de/experimente/standard/01_trennung_kunststoff.htm, Stand 04.10.2010. Bildernachweis: „Versuchsskizzen“ von Peter Maisenbacher. http://www.entsorgung.de/images/4b2638f6247c1.jpg vom 21.06.2010.