Trennen von Stoffgemischen: Dekantieren, Filtrieren, Eindampfen, Scheidetrichter, Destillieren

NaturwissenschaftenStoffe und MaterialienAlter 11–12Virtuelles Labor

Wird geladen …

Mit meiner Klasse nutzen

Wählen Sie ein Gemisch (Sand–Wasser, Salz–Wasser, Speiseöl–Wasser, Ethanol–Wasser oder schlammiges Wasser) und ein Trennverfahren, verfolgen Sie den Ablauf und prüfen Sie dann das Ergebnis: vollständig getrennt, nur teilweise getrennt oder gar nicht getrennt – und warum. Die Lernenden können das Verfahren direkt in der Werkzeugleiste wechseln, um dasjenige zu finden, das zu den Eigenschaften der Stoffe passt. Der Bildschirm Weitere Verfahren ergänzt Auslesen, Dreschen, Worfeln (der Wind trägt die leichte Spreu vom Korn weg), Sieben nach Korngröße, Buttern von Rahm, Sublimieren von Ammoniumchlorid, Zentrifugieren von Milch bei einer gewählten Drehzahl und Klären von trübem Wasser mit Alaun vor dem Dekantieren; jedes Verfahren nennt die genutzte Eigenschaft. Auf dem Planungsbildschirm ordnen die Lernenden die Schritte, die ein Gemisch aus mehreren Stoffen trennen.

Lektion: Trennverfahren: Sedimentieren und Dekantieren, Filtrieren, Eindampfen, Scheidetrichter, Destillieren; beruhend auf unterschiedlichen Stoffeigenschaften

Was sie zeigt

Ein Gemisch lässt sich trennen, weil seine Bestandteile ihre Eigenschaften behalten, und jedes Verfahren nutzt einen Unterschied. Dekantieren und Filtrieren nutzen Unlöslichkeit und Dichte, Eindampfen gewinnt einen gelösten Feststoff zurück, der Scheidetrichter trennt nicht mischbare Flüssigkeiten und die Destillation nutzt Siedetemperaturen. Andere Verfahren nutzen die Größe (Sieben, Auslesen), das Gewicht im Wind (Worfeln nach dem Dreschen), die Dichte bei schneller Drehung (Rahm aus Milch zentrifugieren), die Sublimation (Ammoniumchlorid von Salz), die Flockung (Alaun lässt feinen Ton absinken) und das Zusammenballen von Fett (Buttern). Mehrere Verfahren in der richtigen Reihenfolge trennen ein Gemisch aus vielen Stoffen.

So funktioniert es

Wählen Sie im ersten Bildschirm ein Gemisch, sagen Sie das passende Trennverfahren voraus, beobachten Sie dann und lesen Sie das Ergebnis. Unter Weitere Verfahren wählen Sie ein Verfahren, stellen seine Größe ein (Windgeschwindigkeit, Lochgröße des Siebs, Temperatur des Rahms, Heiztemperatur, Drehzahl und Laufzeit oder Alaunmenge) und klicken auf Start; beim Auslesen tippen Sie die Steine an. Die Ergebnisse kommen in die Tabelle; Zentrifuge und Alaun haben Aufgaben. Unter Trennung planen wählen Sie das zu trennende Gemisch, fügen Schritte der Reihe nach hinzu und klicken auf Plan prüfen, um zu sehen, was jeder Schritt bewirkt.

Einstellbare Parameter

Gemisch Sand und Wasser, Kochsalz in Wasser gelöst, Speiseöl und Wasser, Ethanol (Alkohol) und Wasser, Schlammwasser (Schlick)
Trennverfahren Absetzen & Dekantieren, Filtrieren, Eindampfen, Scheidetrichter, Destillieren
Animationsgeschwindigkeit 0,5–3 ×
Empfohlenes Verfahren anzeigen
Bildschirm Filtrieren, Eindampfen, Destillieren, Weitere Verfahren, Trennung planen
Verfahren Auslesen, Dreschen, Worfeln, Sieben, Buttern, Sublimieren, Zentrifugieren, Alaun, dann Dekantieren
Windgeschwindigkeit 0–10 m/s
Lochgröße des Siebs 0,5–10 mm
Temperatur des Rahms 4–30 °C
Heiztemperatur 100–400 °C
Drehzahl 0–6000 U/min
Laufzeit 1–30 min
Alaunmenge 0–60 mg/L
Zu trennendes Gemisch Sand, Salz und Ammoniumchlorid, Geernteter Weizen (mit Steinen), Trübes Salzwasser, Vollmilch

Fragen zum Erkunden

Warum trennt Filtrieren das Salz nicht aus Salzwasser, und welches Verfahren gelingt?
Welche Eigenschaft von Ethanol und Wasser macht ihre Trennung durch Destillieren möglich?
Welches Verfahren trennt Speiseöl und Wasser am einfachsten, und welche Flüssigkeit verlässt den Trichter zuerst?

Häufige Fragen

Wie wähle ich das richtige Verfahren zum Trennen eines Gemisches?

Das Verfahren richtet sich nach der Eigenschaft, in der sich die Bestandteile unterscheiden: Filtrieren oder Absetzen für einen unlöslichen Feststoff in einer Flüssigkeit, Eindampfen für einen gelösten Feststoff, der Scheidetrichter für nicht mischbare Flüssigkeiten, Destillation für verschiedene Siedetemperaturen und Sieben für verschiedene Größen. Ein Gemisch aus vielen Stoffen braucht mehrere dieser Verfahren in sinnvoller Reihenfolge.

Was ist der Unterschied zwischen Dekantieren und Filtrieren?

Beim Dekantieren gießt man die klare Flüssigkeit ab, nachdem sich der Feststoff abgesetzt hat, beim Filtrieren läuft das Gemisch durch Filterpapier, das den Feststoff zurückhält. Dekantieren geht schnell, lässt aber etwas Flüssigkeit beim Feststoff und erfasst sehr feine Schwebeteilchen nicht, während Filtrieren feinere Teilchen zurückhält und eine sauberere Flüssigkeit liefert, aber länger dauert.

Warum klärt Alaun schlammiges Wasser?

Alaun klärt schlammiges Wasser, weil seine Al³⁺-Ionen die gleichnamigen Ladungen neutralisieren, die feine Tonteilchen voneinander fernhalten, sodass sich die Teilchen zu schweren Flocken ballen, die sich absetzen, und das klare Wasser abgegossen werden kann. Die Dosis ist wichtig, denn zu viel Alaun hält die Teilchen wieder in der Schwebe, und vor dem Trinken muss das Wasser noch filtriert und desinfiziert werden.

Ideen für den Unterricht

Alle Leitfäden