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Transkript Trennverfahren – Filtrieren und Dekantieren

Hallo! Hast du dich eigentlich schon einmal gefragt, warum wir beim Kaffee Kochen einen Kaffeefilter verwenden? Klar, damit kein Kaffeepulver im Getränk ist. Diese Trennmethode nennt man auch Filtration und so wie beim Kaffee kochen, werden auch im Labor und in der Industrie feste Stoffe von Flüssigkeiten getrennt. Wie genau das funktioniert und worin sich Dekantieren und Filtrieren unterscheiden, wollen wir uns in diesem Video anschauen.

Die Suspension

Beim Dekantieren und Filtrieren handelt es sich um mechanische Trennmethoden. Stell dir vor, du möchtest ein Gemisch aus Kies und Wasser trennen. Hierbei handelt es sich um ein heterogenes Stoffgemisch aus einem Feststoff und einer Flüssigkeit, wobei sich der Feststoff nicht in der Flüssigkeit löst. Es handelt sich also um eine Suspension. Wie kannst du nun die einzelnen Bestandteile voneinander trennen?

Das Dekantieren

Schauen wir uns zunächst das Prinzip des Dekantierens einmal genauer an. Lässt du die Suspension eine Weile im Becherglas stehen, kannst du deutlich eine Trennung der Bestandteile erkennen. Der feste Kies setzt sich auf dem Gefäßboden ab. Du kannst nun die Flüssigkeit, die sich über dem Feststoff befindet, einfach in ein zweites Gefäß abgießen.

Achte darauf, dass du möglichst vorsichtig vorgehst, um den Feststoff beim Bewegen des Becherglases nicht wieder aufzuwirbeln. Sollten sich trotzdem beim Abgießen einige Teile des Feststoffes mit dem Lösungsmittel vermischen, solltest du dein Stoffgemisch so lange stehen lassen, bis sich wieder alle Feststoffpartikel abgesetzt haben. Diesen Vorgang nennt man sedimentieren.

Die Nachteile der Trennmethode

Nun kannst du ein weiteres Mal abgießen und erhältst so, nach und nach, eine Trennung der beiden Komponenten. Das Dekantieren ist also eine sehr einfache Trennmethode. Nachteil dieser Methode ist aber, dass die Trennung oftmals nicht vollständig verläuft. Es können also Feststoffpartikel in die Lösung gelangen oder am Feststoff verbleibt Flüssigkeit.

Die Filtration

Eine bessere Trennung kannst du mit der Methode des Filtrierens erzielen. Bei einer Filtration wird die Suspension durch einen Trichter gegossen. In diesem Trichter befindet sich Filterpapier. Dieses hält die Feststoffpartikel zurück, während die Flüssigkeit in ein, unter dem Trichter stehendes, Becherglas läuft.

Beim Versuchsaufbau solltest du darauf achten, dass die Öffnung des Trichters immer an der Wand des Becherglases anliegt. Außerdem solltest du deine Suspension immer an einem Glasstab entlang in den Trichter gießen. Das vermeidet, dass die Flüssigkeit an der Becherglaswand zurück läuft und du Suspension verschüttest.

Wenn nun die Flüssigkeit vollständig durch den Trichter gelaufen ist, befindet sich im Becherglas die Flüssigkeit und im Filterpapier der Feststoff. Der Feststoff wird als Filterkuchen oder Niederschlag bezeichnet und die Flüssigkeit als Filtrat. Nun schauen wir uns an, wie du am besten dein Filterpapier faltest.

Das Falten des Filterpapiers

In der Regel findest du kreisrunde Filterpapiere im Labor. Diese faltest du dann einmal in der Mitte. Da nicht jedes Filterpapier optimal in jeden Trichter passt, faltest du das Papier ein zweites Mal so, dass es gut in den Trichter passt. Wenn du Wasser von einem Feststoff trennen möchtest, kannst du das Filterpapier auch vor der Filtration mit Wasser anfeuchten. Dann hält es besser im Trichter.

Die Trennleistung bei der Filtration hängt stark vom verwendeten Filterpapier und dessen Porengröße ab. Bei groben das Filterpapier erfolgt die Filtration sehr schnell, aber sehr feine Feststoffpartikel werden nicht zurück gehalten. Bei sehr feinem Filterpapier kannst du dagegen auch sehr feine Feststoffpartikel trennen, allerdings dauert es auch länger.

Beschleunigung des Verfahrens

Bei groben Niederschlägen sollten also auch grobe Filterpapiere verwendet werden und bei sehr feinen Niederschlägen verwendest du feines Filterpapier. Um das Verfahren der Filtration zu beschleunigen, können Pumpen verwendet werden, die Unterdruck erzeugen können. Hier wird die Flüssigkeit durch den Unterdruck sehr schnell durch den Filter gesaugt. Dieser Unterdruck wird in der Regel durch Wasserstrahlpumpen erzeugt.

Zusammenfassung zum Filtrieren und Dekantieren

Du hast heute gelernt, dass man Suspensionen durch Dekantieren und Filtrieren trennen kann und du weißt nun, dass auch beim Kochen von Filterkaffee dieses Trennverfahren angewendet wird. Außerdem hast du gelernt, dass das Dekantieren sehr einfach und schnell geht, aber nicht optimal trennen kann und dass eine Filtration eine bessere Trennleistung hat, aber auch wesentlich länger dauern kann.

Du weißt außerdem, dass es verschiedene Filterpapiere gibt und dass du bei groben Niederschlägen grobes Filterpapier und bei feinen Niederschlägen feines Filterpapier nutzen solltest. Tschüss und bis bald.

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1 Kommentar
  1. Default

    ; )

    Von Murat, vor etwa einem Jahr