1.4 Gemische und Trennverfahren

Ein Gemisch besteht aus mindestens zwei reinen

Stoffen.

Gemische können in ihre Bestandteile (reine Stoffe)

zerlegt werden.

Homogenes/Heterogenes GemischMan unterscheidet zwei Arten von Gemischen:

• Homogenes Gemisch:Stoffgemische, bei denen man trotz Vergrösserung mit dem Mikroskop keine einzelnen Bestandteile erkennen kann, nennt man homogen.

• Heterogenes Gemisch:Stoffgemische, die nicht einheitlich aufgebaut sind und in denen deshalb die verschiedenen Bestandteile zu erkennen sind, nennt man heterogen.

Beispiele

• Salzwasser homogenes Gemisch

• Milch heterogenes Gemisch

• Luft homogenes Gemisch

• Rauch heterogenes Gemisch

Phasen

Einen homogenen Bereich eines Stoffes nennt man Phase.

Heterogene Stoffgemische bestehen aus mehreren Phasen,

zwischen denen es erkennbare Grenzflächen gibt.

Bsp. Öl-Wasser-Gemisch

Heterogene Gemische

Gemenge

Ein Gemenge ist ein heterogenes Gemisch, welches aus

verschiedenen Feststoffen besteht.

Beispiel: Granit

Granit

Granit ist ein Gemenge aus Feldspat, Quarz und Glimmer.

Suspension (Aufschlämmung)

Eine Suspension entsteht, wenn ein Feststoff in einer

Flüssigkeit, in der er nicht löslich ist, fein verteilt wird.

Beispiele: - Apfelsaft

- Orangensaft

- aufgewühlter Fluss

Emulsion

Emulsionen entstehen, wenn eine Flüssigkeit in feinen

Tropfen in einer anderen Flüssigkeit verteilt wird.

Beispiele: - Milch (Fetttröpfchen in Wasser)

- Kosmetikprodukte

Schaum

In einem Schaum befinden sich Gasblasen in einer Flüssigkeit.

Badeschaum Meeresschaum

NebelIn einem Nebel schweben feinste Flüssigkeitstropfen in einem

Gas.

Rauch

Ein Gemisch aus feinen Feststoffpartikel in einem Gas nennt

man Rauch.

Zigarettenrauch Rauch über einem Feuer

Heterogene Gemische

Aggregatszustand Feststoff

in

Flüssigkeit

in

Gas

in

Feststoff Gemenge - -

Flüssigkeit Suspension Emulsion Schaum

Gas Rauch Nebel -

Homogene Gemische

LegierungEine Legierung ist ein homogenes Gemisch aus mindestens zwei Metallen

(Metalle sind Feststoffe).

Bronze ist eine Legierung mit mindestens 60 % Kuper

Lösungen

Es gibt verschiedene Arten von Lösungen:

Festkörper in Flüssigkeit: z.B. Salzwasser-Lösung

Flüssigkeit in Flüssigkeit: z.B. Wasser-Alkohol Gemisch

Gas in Flüssigkeit: z.B. Sauerstoff in Wasser

Kohlenstoffdioxid in Wasser

Gasgemisch

Verschiedene Gase bilden zusammen ein homogenes

Gemisch. Man nennt es Gasgemisch.

Beispiel: Luft

Homogene Gemische

Aggregatszustand Feststoff

in

Flüssigkeit

in

Gas

in

Feststoff Legierung

(nur bei Metallen)

- -

Flüssigkeit Lösung Lösung Lösung

Gas - - Gasgemisch

Trennverfahren

Mit Hilfe geeigneter Trennverfahren lassen sich Gemische in

ihre Bestandteile (reine Stoffe) zerlegen.

Filtration

Die Filtration eignet sich zur Trennung von nicht löslichen Feststoffen aus Flüssigkeiten oder Gasen.Ein Filter wirkt wie ein Sieb mit ganz feinen Poren, wodurch der Feststoff zurückgehalten wird.

Beispiele: - Teebeutel- Kaffeefilter- Zigarettenfilter

Geeignet zur Trennung von: - Suspension

- Rauch

Extraktion (Herauslösen)

Bei der Extraktion nützt man die unterschiedlichen Löslichkeiten von Feststoffen aus. Mit geeigneten Flüssigkeiten lassen sich einzelne Feststoffe aus einem Gemenge extrahieren (herauslösen), während die unlöslichen Bestandteile zurückbleiben.

Beispiele: - Tee- Kaffee

Geeignet zur Trennung von: - Gemengen

Trennung mit Scheidetrichter

Zwei nicht mischbare Flüssigkeiten können mit Hilfe eines

Scheidetrichters getrennt werden. Dabei macht man sich die

unterschiedlichen Dichten zu Nutze.

Beispiel: Trennung Wasser und Öl

Öl hat eine geringere Dichte als Wasser und befindet sich

deshalb in der oberen Phase.

Mit Hilfe des Scheidetrichters kann das Wasser nun bis zur

Phasengrenze herausgelassen werden.

Zentrifugieren

Beim Zentrifugieren wird ein Gemisch schnellen

kreisförmigen Bewegungen ausgesetzt.

Die Trennung erfolgt aufgrund der unterschiedlichen Dichten

durch die Zentrifugalkraft.

Geeignet zur Trennung von: - Emulsionen

- Suspensionen

Zentrifugieren

Blut vor (rechts) und nach (links) dem Zentrifugieren

Zentrifuge

Destillation

Die Destillation eignet sich zur Trennung von Lösungenaufgrund unterschiedlicher Siedepunkte. Dabei wird eine Lösung so weit erwärmt, dass nur ein reiner Stoff den Siedepunkt erreicht. Die restlichen Stoffe bleiben zurück.

Auch Gasgemische können getrennt werden, indem das Gasgemisch zuerst verflüssigt wird (tiefe Temperaturen nötig) und anschliessend eine Destillation durchgeführt wird.

Geeignet zur Trennung von: - Lösungen- Gasgemische

Destillieren von Wein

• Siedepunkt von Alkohol: 78 °C

• Siedepunkt von Wasser: 100 °C

Destillation:

Ein Stoff aus einer Lösung wird verdampft. Das Gas steigt nach oben und wird durch das Kühlwasser zum kondensieren gebracht. Das flüssige Kondensat wird aufgefangen.

Weiteres Beispiel:Destilliertes Wasser

Um sauberes Wasser aus verunreinigtem Wasser zu gewinnen

kann ebenfallf eine Destillation durchgeführt werden. Dieses

saubere Wasser nennt man destilliertes Wasser.

Chromatografie

Bei der Chromatografie nützt man die unterschiedliche

Haftfähigkeit von Feststoffen aus.

Bei der Papierchromatographie werden die unterschiedlichen

Farbstoffe durch das Fliessmittel unterschiedlich weit

befördert.

Geeignet zur Trennung von: - Gemenge

- Lösung

Trennverfahren

Trennverfahren zur Trennung genutzte Eigenschaft

Geeignet zur Trennung von

Filtration Teilchengrösse Suspension, Rauch

Extraktion Löslichkeit Gemenge

Zentrifugieren Dichte Suspension, Emulsion

Destillation Siedetemperatur Lösungen, Gasgemisch

Chromatographie Haftfähigkeit Gemenge, Lösungen

Quellenangabe

Folie 7: http://www.kristallin.de/Schweden/Sorsele/Sorsele-Granit.htm

Folie 10: http://adebunklife.blogspot.ch/2011_04_01_archive.html

http://view.stern.de/de/picture/Meeresschaum-Blau-Natur--Landschaft-2256884.html

Folie 11: http://www.rudolf-jetter.de/gedichteordner/nebel.htm

Folie 12: http://de.123rf.com/photo_6219769_frau-ausatmen-zigarettenrauch-auf-schwarzem-hintergrund.html

http://www.bahnbilder.de/name/einzelbild/number/484193/kategorie/oesterreich~bahnhoefe~ried-im-innkreis.html

Folie 15: http://bern-1914.org/souvenir/me05_bronze_medaille.html

Folie 25: http://www.simplyscience.ch/desktopdefault.aspx/tabid-385/41_read-5589

http://www.mikrooek.de/presse/bildergalerie

Folie 27: http://www.chemiedidaktik.uni-wuppertal.de/alte_seite_du/material/virtklas/Projekt_1_Stromleitung_in_Wasser/