Trennverfahren
Ob in der Küche, im Labor oder in der Natur: überall begegnen uns Stoffgemische. Doch wie bekommt man Salz aus Salzwasser oder den Farbstoff aus einem Filzstift heraus? Dafür gibt es clevere chemische Trennverfahren! In diesem Artikel zeigen wir Dir auf einfache Weise, wie diese Methoden funktionieren und warum sie in unserem Alltag so wichtig sind.
Das Wichtigste auf einen Blick
- Trennverfahren helfen uns, Stoffgemische in ihre Reinstoffe aufzuteilen.
- Man unterscheidet verschiedene Trennverfahren. Sie machen sich die Stoffeigenschaften der jeweiligen Reinstoffe zunutze.
- Trennverfahren sind werden in der Industrie tagtäglich genutzt. Sie sind darum besonders wichtig.
Filtrieren
Beim Filtrieren geht es darum, feste Stoffe von einer Flüssigkeit zu trennen. Stell dir vor, du hast ein Glas mit Sand und Wasser gemischt. Wenn du das Gemisch durch einen Kaffeefilter gießt, bleibt der Sand im Filter hängen, während das saubere Wasser durchläuft. Das klappt, weil der Filter kleine Löcher hat, durch die nur die Flüssigkeit passt – die festen Teilchen sind zu groß und bleiben zurück. Im Filtrieren nutzt man also die Stoffeigenschaft Teilchengröße.
Pharmaindustrie
In Laboren und Fabriken werden beim Herstellen von Medikamenten oder Chemikalien oft Stoffe voneinander getrennt. Filtrieren hilft dabei, unerwünschte Feststoffe aus Lösungen zu entfernen, damit am Ende nur der reine Wirkstoff übrig bleibt.
Lebensmittelindustrie
Beim Herstellen von Säften, Milch oder Bier wird filtriert, um Stückchen, Trübstoffe oder Hefen zu entfernen. So wird das Getränk klar und länger haltbar.
Abwasserreinigung
Bevor Wasser aus dem Hahn kommt, muss es sauber sein. In Wasserwerken wird es durch große Filter geleitet, damit Schmutz, Sand und andere feste Teilchen entfernt werden. Auch Abwasser wird gefiltert, bevor es zurück in die Umwelt darf.
Windsichten
Beim Windsichten nutzt man Luft, um leichte und schwere Stoffe zu trennen. Stell dir vor, du hast eine Mischung aus kleinen Steinchen und Sägespänen. Wenn du die Mischung in einen Luftstrom hältst oder vom Wind verwehen lässt, fliegen die leichten Sägespäne weg, während die schweren Steinchen liegen bleiben. So trennt man die Stoffe ganz einfach nach ihrem Gewicht!
Landwirtschaft
Beim Reinigen von Getreide (z. B. Weizen oder Mais) wird Windsichten eingesetzt, um leichte Pflanzenteile wie Spelzen, Staub oder Schalenreste vom schweren Korn zu trennen. Die leichte „Luftfracht“ wird einfach weggeblasen.
Recyclingindustrie
Beim Recycling von Bauschutt oder Plastik hilft Windsichten, leichte Stoffe wie Papier, Folien oder Styropor von schwereren Materialien wie Steinen oder Metallen zu trennen. So kann besser sortiert und wiederverwendet werden.
Abfallwirtschaft
Auch in Müllsortieranlagen kommt Windsichten zum Einsatz: Luft trennt dort z. B. leichte Verpackungen vom Restmüll – eine wichtige Hilfe beim Recycling!
Eindampfen
Beim Eindampfen geht es darum, eine Flüssigkeit zu verdampfen, damit nur der feste Stoff zurückbleibt. Stell dir vor, du hast Salzwasser. Wenn du es in einem Topf erhitzt, verdampft das Wasser langsam – und das Salz bleibt als feiner Rückstand im Topf übrig. So trennt man z. B. Salz vom Wasser. Das klappt, weil Wasser bei niedrigerer Temperatur verdampft als Salz: Beim Eindampfen trennen wir auf Basis von unterschiedlichen Siedepunkten.
Pharmaindustrie
In Laboren wird Eindampfen oft verwendet, um gelöste Stoffe aus Flüssigkeiten zu gewinnen. Zum Beispiel, wenn ein Wirkstoff aus einer Lösung herausgeholt werden soll. Die Flüssigkeit verdampft, der Stoff bleibt zurück.
Salzgewinnung
In Salzgärten (Salinen) wird Meerwasser in flache Becken geleitet. Die Sonne sorgt dafür, dass das Wasser verdampft – zurück bleibt das Meersalz. Das ist Eindampfen in der Natur!
Lebensmittelindustrie
Bei der Herstellung von Produkten wie Kondensmilch oder Zuckerlösungen wird Wasser durch Eindampfen entfernt, damit die Masse dicker und haltbarer wird. So entsteht z. B. Sirup oder konzentrierte Milch.
Dekantieren & Sedimentieren
Beim Dekantieren trennt man zwei Stoffe, die sich nicht gut vermischen – zum Beispiel Wasser und Sand. Wenn du eine Mischung aus beiden eine Weile stehen lässt, sinkt der Sand auf den Boden. Diesen Prozess nennt man Sedimentieren. Jetzt kannst du das klare Wasser vorsichtig oben abgießen, ohne den Sand mitzunehmen. Das nennt man Dekantieren. Man macht sich also die Stoffeigenschaft der unterschiedlichen Dichte zunutze.
Für das Dekantieren ist es auch wichtig, dass der Feststoff keine gute Löslichkeit hat – sonst setzt er sich nämlich nicht ab.
Getränkeindustrie
Beim Weinherstellen wird dekantiert, um den Wein von Trübstoffen oder Bodensatz zu trennen. Auch bei Säften oder Ölen kann man so grobe Reste abgießen.
Pharmaindustrie
Im Labor wird Dekantieren oft genutzt, wenn sich feste Stoffe am Boden eines Reagenzglases abgesetzt haben. Die klare Flüssigkeit darüber wird dann vorsichtig abgegossen, um den Bodensatz nicht mit aufzuwirbeln.
Umwelttechnik
In Kläranlagen wird Dekantieren verwendet, um Schlamm und Schmutzstoffe vom sauberen Wasser zu trennen. Der Schlamm setzt sich ab – das klare Wasser oben kann abgegossen und weiterverwendet werden.
Destillation
Destillation ist eine Methode, bei der Flüssigkeiten getrennt werden, weil sie unterschiedliche Siedetemperaturen haben. Zum Beispiel kann man aus einer Mischung von Alkohol und Wasser den Alkohol herausbekommen, weil Alkohol schon bei einer niedrigeren Temperatur verdampft als Wasser. Der Alkohol-Dampf wird aufgefangen und wieder abgekühlt, so entsteht reiner Alkohol – ganz ohne Wasser.
Erdölindustrie
Rohöl ist eine Mischung aus vielen verschiedenen Stoffen. Mit Destillation werden diese Stoffe getrennt, zum Beispiel Benzin, Diesel oder Kerosin. Das nennt man auch „Raffinieren“ von Öl.
Getränkeindustrie
Bei der Herstellung von Alkohol, wie Whisky oder Wodka, wird destilliert, um den Alkohol vom Wasser zu trennen und so den gewünschten Geschmack und die richtige Stärke zu bekommen.
Wasseraufbereitung
Destillation kann genutzt werden, um sauberes Trinkwasser aus Salzwasser oder verunreinigtem Wasser herzustellen.
Chromatografie
Chromatografie ist eine Methode, mit der man herausfinden kann, aus welchen Stoffen eine Mischung besteht. Zum Beispiel kann man mit Chromatografie die verschiedenen Farben aus einem Filzstift trennen. Dabei läuft die Farbe auf einem Spezialpapier oder einer Platte langsam entlang – und die einzelnen Farbstoffe wandern unterschiedlich schnell, weil sie sich unterschiedlich gut in Wasser auflösen. So entstehen bunte Streifen, die zeigen, was alles in der Mischung steckt!
Pharmaindustrie
Hier wird Chromatografie genutzt, um zu prüfen, welche Stoffe in einem Medikament oder einer chemischen Lösung enthalten sind. So können Forscher sicherstellen, dass alles richtig zusammengesetzt ist.
Kriminaltechnik
Bei Ermittlungen kann Chromatografie helfen, unbekannte Substanzen zu analysieren – etwa um herauszufinden, welche Stoffe an einem Tatort waren.
Lebensmittelindustrie
In der Lebensmittelindustrie hilft Chromatografie, die Qualität von Lebensmitteln zu überprüfen. Zum Beispiel kann man damit herausfinden, welche Farbstoffe oder Aromen in einem Produkt stecken.
