Trennverfahren (Video)

Erfahre in diesem Video, wie verschiedene Stoffe voneinander getrennt werden! Wir zeigen dir leicht verständliche Trennverfahren, von Filtration bis Destillation, und machen dich zum Meister der Stofftrennung. Ideal für den Schulunterricht oder den Alltag.

VIDEOTRANSKRIPT

Was Trennverfahren sind und wie du sie anwenden kannst, beantworten wir dir in unserem Video. Weiterhin lernst du die verschiedenen Verfahren anhand geeigneter Beispiele kennen!
Trennverfahren einfach erklärt
Trennverfahren haben eine wichtige Bedeutung in der Chemie. Es ist oft so, dass bei chemischen Reaktionen mehrere Produkte in Form eines Stoffgemisches entstehen können .
A + B  C + D
Du unterteilst das Gemisch meist auf in ein Hauptprodukt sowie eines oder mehrere Nebenprodukte . Um dein Hauptprodukt in reiner Form zu gewinnen, können dir verschiedene Trennverfahren helfen. Dafür nutzt du unterschiedliche chemische oder physikalische Eigenschaften wie beispielsweise die Löslichkeit, den Siedepunkt oder die Dichte.
 Löslichkeit
 Siedepunkt
 Dichte
Je nach Art deines Stoffgemisches sind verschiedene Trennverfahren unterschiedlich gut geeignet. Wichtig ist hierbei zu erkennen, worin sich deine einzelnen Stoffe unterscheiden und wie du sie trennen kannst. Wenn du die verschiedenen Stoffgemische nochmal wiederholen willst, ist unser Video genau das Richtige für dich!
Sehr gut! Schauen wir uns nun die häufigsten Trennverfahren für unterschiedliche Stoffgemische an.
Trennung eines heterogenen fest-flüssig Gemisches
Zunächst lernst du die Trennverfahren heterogener fest-flüssig Gemische kennen. Hier hast du einen unlöslichen Feststoff in einer Flüssigkeit vorliegen. Beispielsweise ein Gemisch aus Sand und Wasser. Das bezeichnest du auch als Suspension.

Ein solches Gemisch ist je nach Eigenschaften des Feststoffes auf verschiedene Weisen trennbar.
Sedimentieren und Dekantieren
Schauen wir uns zunächst den einfachsten Fall an. Das Trennverfahren des Sedimentierens und Dekantierens, welches aus zwei Schritten besteht.
Der Sand hat eine höhere Dichte als Wasser, er sinkt also leicht zu Boden. Nach einer gewissen Zeit setzt er sich am Boden ab. Den Vorgang nennst du Sedimentation.

Nach der Sedimentation kannst du das überstehende Wasser vom Sand durch vorsichtiges Abgießen trennen. Das nennst du auch dekantieren .

Dekantieren ist jedoch keine quantitative Methode. Das heißt, dass es dir meist nicht gelingt Flüssigkeit und Feststoff vollständig zu trennen. Beispielsweise können kleine Sandteilchen noch in der Flüssigkeit gelöst sein oder durch unvorsichtiges Dekantieren mitüberführt werden. Deshalb gibt es zusätzlich die Trennverfahren Filtrierens und Zentrifugieren.
Filtrieren
Schauen wir uns erst das Filtrieren an. Bei der Filtration trennst du den Feststoff mit Hilfe eines Filtermaterials. Der Filter hat kleine Löcher, durch welche nur die Flüssigkeit durchkommt. Die noch in der Flüssigkeit vorhandenen Sandteilchen beispielsweise sind zu groß und bleiben im Filter zurück.

Die Flüssigkeit landet beispielsweise in einem Kolben, du nennst sie Filtrat. Allerdings kann bei der Filtration je nach Menge des Feststoffs der Filter schnell verstopfen. Dadurch läuft die Flüssigkeit langsamer hindurch und die Filtration dauert länger.
Zentrifugieren
Eine Alternative zum Filtrieren ist eine Zentrifuge. Sie besteht aus einer rotierbaren Achse, an der sich Seitenarme befinden. Dort kannst du ein Zentrifugenröhrchen befestigen, in welchem dein Sand-Wasser-Gemisch enthalten ist.

Bei der Zentrifugation wird der schwerere Sand in deinem Gemisch ähnlich zu einem Karussell weiter nach außen gedrückt. Der Vorteil ist, dass nach Ende der Zentrifugation der Sand unten im Röhrchen bleibt. Danach kannst du das Wasser durch Dekantieren abtrennen. Prima!

Trennung eines homogenen fest-flüssig Gemisches
Eine weitere wichtige Art eines Stoffgemisches ist das homogene fest-flüssig Gemisch. Beispielsweise eine Salzlösung. Hier ist der Feststoff in der Flüssigkeit gelöst. Deswegen nennst du so ein Gemisch auch einfach Lösung.

Hier gibt es zwei Methoden zur Trennung: die Trocknung und das Eindampfen. Bei beiden lässt du die Flüssigkeit jeweils verdampfen, um den Feststoff zu abzutrennen. Der Unterschied zwischen den Methoden besteht darin, dass beim Eindampfen das Gemisch erhitzt wird. Denn du musst den Siedepunkt der Flüssigkeit berücksichtigen. Wasser hat einen hohen Siedepunkt, weshalb du eine Salzlösung eindampfen musst.

Die Trocknung wird meist nur bei Flüssigkeiten mit niedrigen Siedepunkten bevorzugt. Sehr gut!
Trennung eines homogenen flüssig-flüssig Gemisches
Bei Flüssigkeiten, die sich miteinander mischen, sprichst du auch von einem homogenen flüssig-flüssig Gemisch. Die Trennung erfolgt hier durch unterschiedliche Siedepunkte mittels Destillation.
Das funktioniert so: Du erhitzt dein Gemisch in einer Destillationsapparatur.

Bei einem Gemisch aus Ethanol und Wasser erhitzt du zunächst auf den Siedepunkt von Ethanol . Der Alkohol beginnt zu kochen, verdampft, kondensiert im Kühler und sammelt sich in der Vorlage. Nach Ende der Destillation hast du lediglich Wasser in deinem Destillationskolben übrig. Super!
Outro
Du hast hier im Video verschiedene Trennverfahren und deren Prinzipien kennengelernt. Die Trennung basiert auf den jeweiligen Stoffeigenschaften. Schau dir jetzt das Video zu Stoffeigenschaften an, um dein Wissen weiter zu vertiefen!