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Aggregatzustände und Trennverfahren

 

Aggregatzustände

Ein Stoff kann 3 Aggregatzustände annehmen: gasförmig, flüssig und fest.

Feste Stoffe behalten ihre Form. Bsp. Holz, Steine, Eisen
Flüssige Stoffe nehmen die Form des Behälters an,
in dem sie sich befinden. Sie können fließen.
Bsp. Wasser, Milch, Benzin
Gasförmige Stoffe nehmen wie die flüssigen Stoffe
die Form ihres Behälters an. Dabei füllen sie diesen vollständig aus.
Bsp. Sauerstoff, Luft, Helium

 

Dabei können die verschiedenen Aggregatzustände aufeinandertreffen.

Aggregatzustand Benennung Beispiele
gasförmig-gasförmig Gemisch aus Gas Luft
gasförmig-fest Rauch Abgase des Autos
flüssig-gasförmig Nebel, Lösung Nebel (Wettererscheinung)
flüssig-flüssig Emulsion Milch, Öl-Wasser
fest-flüssig Suspension Treibsand, Farbe, Mörtel
fest-fest Feststoffgemisch Gestein (Granit)
 
 
Trennverfahren
 
Es gibt 4 Trennverfahren: das Sedimentieren, das Dekantieren, das Filtrieren und das Eindampfen bzw. die Destillation.

Sedimentieren
Der erste Stoff setzt sich am Boden des Behälters ab, wenn er eine größere Dichte als der zweite hat. Oberhalb der Substanz mit der größeren Dichte ist nun die Substanz, die eine kleinere hat. Jetzt kann der obere Stoff vorsichtig in einen neuen Behälter gefüllt werden.
 
Beispiel:
  • Klärung von Wasser in Kläranlagen
  • Wasser und Sand

Gibt man zum Beispiel etwas Erde in ein Glas Wasser und rührt dieses um, sieht man, wie größere Teilchen zu Boden sinken. Lässt man das Glas einen Tag stehen, senken sich auch die kleinen, leichteren Teilchen. Darüber sieht man die klare Flüssigkeit.

Dekantieren
Über einen unlöslichen Feststoff oder einer unlöslichen Flüssigkeit befindet sich eine Flüssigkeit. Jetzt wird diese Flüssigkeit abgegossen. Dies nennt man Dekantieren.

Beispiel:

  • Umfüllen von Wein (ohne Aufwirbeln des Bodensatzes)
  • abgießen des Kaffees (Satz bleibt im anderen Behälter
  • vorsichtiges Trennen von Sand und Wasser

Filtrieren
Ein Stoff hat eine höhere Korngröße als ein zweiter. Bei der Filtration trennt man einen unlöslichen Feststoff von einer Flüssigkeit. Im Filter bleibt der Stoff, der die größere Korngröße besitzt zurück. Dieser Stoff aus dem Filter kann umgefüllt werden in einen anderen Behälter.

Beispiel:

  • Aufbrühen eines Kaffees (Kaffeepulver kommt in einen Filter und wird mit heißem Wasser übergossen)
  • Reinigung des Wassers im Aquarium durch spezielle Filter
  • Filter in Staubsaugern

Eindampfen / Destillation
Bei einem Stoff ist die Siedetemperatur höher als bei einem anderen. Werden beide erhitzt, dann verdampft der eine und der zweite Stoff bleibt im Behälter.

Der Dampf wird beim erhitzen in einem zweiten Behälter aufgefangen. Hier kondensiert er und wird wieder flüssig. Dies nennt man Destillation.

Möchte man nur den Stoff mit der höheren Siedetemperatur verwenden, dann wird der Dampf beim erhitzen nicht aufge-fangen. Dieses Verfahren wird Eindampfen genannt.

Beispiel:

  • Gewinnung von Salz aus Wasser (Endprodukte: Salz, Trinkwasser) in speziellen Anlagen
  • Herstellung von hochprozentigem Alkohol
  • Herstellung von Papier
  • Trocknen der Wäsche