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Forensik: Chromatographie

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Team Realfilm
Forensik: Chromatographie
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Beschreibung Forensik: Chromatographie

Die Chromatographie (Farbschreiben) ist eine Methode zur Bestimmung der Inhaltsstoffe eines Gemisches. Nützlich ist das zum Beispiel in der Forensik. Dort können bestimmte Farbstoffe an einem Kleidungsstück oder einem Gegenstand auf einen Tatort oder einen Verdächtigen hinweisen. Dazu muss man die einzelnen Stoffe jedoch innerhalb eines Gemisches bestimmen können. Grundsätzlich spielt die Chromatographie eine wichtige Rolle in vielen Bereichen der Wissenschaft.

Je nach den genutzten Materialien wird das Verfahren entsprechend bezeichnet. Eins der einfachsten Verfahren ist die Papierchromatographie. Dabei wird ein möglichst hochkonzentrierter Teil eines zu analysierenden Gemisches am Ende eines Löschpapiers aufgetragen. Wird nun ein Lösungsmittel vom Papier aufgesaugt, löst sich das zu analysierende Gemisch darin und steigt im Löschpapier auf. Dies geschieht aufgrund der unterschiedlichen Löslichkeiten der einzelnen chemischen Stoffe. Je löslicher ein Stoff ist, desto weiter wird er vom Wasser im Papier hinaufgetragen. Damit sind nun die einzelnen Bestandteile erkennbar. Im Video kannst du dies am Beispiel eines Tintenklecks beobachten. Denn obwohl die Tinte aussieht wie ein einfarbiger Stoff, handelt es sich auch hierbei um ein Gemisch aus vielen verschiedenen Farbstoffen. Mittels der Papierchromatographie kann man dann bei einem handgeschriebenen Brief nachweisen, mit welcher Tinte er geschrieben wurde.

Ein weiteres Verfahren, für das jedoch komplexere Maschinen benötigt werden, ist die Gaschromatographie. Hierbei wird nun keine Lösung genutzt, um das Gemisch durch das Papier zu tragen, sondern ein Gas. Häufig kommt dabei Stickstoff zum Einsatz. Dabei macht man sich ebenfalls die Eigenschaft zunutze, dass einige chemische Stoffe schneller transportiert werden können als andere und das Gemisch daher getrennt wird.

Heutzutage wird die Gaschromatographie in vielen Bereichen eingesetzt und ist wohl eins der wirkungsvollsten Werkzeuge um Stoffgemische in unserer Welt zu analysieren. Sie hilft sowohl bei der Untersuchung der Reinheit von Nahrungsmittel als auch beim Nachweis von Spuren von Sprengstoff.

Transkript Forensik: Chromatographie

Aluminium ist das dritthäufigste Element in der Erdkruste, aber es ist nicht einfach, dieses Metall zu gewinnen. Man findet es als Erz, was bedeutet, dass es mit anderen Elementen verbunden ist. Da Aluminium sehr reaktionsfreudig ist, bedeutet das, dass die Verbindungen, die es eingeht, sehr stabil und nur schwer aufzubrechen sind. Bauxit ist ein natürliches Aluminiumerz. Das Gestein bekommt seine Farbe von einer Verunreinigung mit rotem Eisen(III)-oxid. Bevor das Aluminium gewonnen werden kann, müssen diese Verunreinigungen entfernt werden, sodass man pures Aluminiumoxid, bekannt als Tonerde, erhält. Das Bayer-Verfahren isoliert die Tonerde durch eine Reihe chemischer Reaktionen. Nach der Filtration bleibt ein Gemisch aus reinem Aluminiumoxid und Wasser übrig. Das Gemisch wird auf 1200 °C erhitzt, wodurch das Wasser verdampft, und ein trockenes, weißes Pulver zurückbleibt: Tonerde. Ein weiteres Verfahren ist nötig, um daraus das reine Aluminium zu gewinnen. Durch Strom kann man die verschiedenen Elemente einer chemischen Verbindung voneinander trennen. Wenn man eine elektrische Spannung an erhitztes Bleibromid anlegt, entstehen glänzendes, geschmolzenes Blei und braunes gasförmiges Brom. Das gleiche Verfahren, Elektrolyse genannt, kann eingesetzt werden, um das Aluminium und den Sauerstoff in der Tonerde voneinander zu trennen, wobei man dafür allerdings weit mehr Wärme und Strom benötigt. Die Verbindung wird in einer Elektrolysezelle platziert, in der die Temperatur auf über 1000 °C erhöht wird. Sie verbraucht so viel Strom, dass man damit eine kleine Stadt versorgen könnte. Das Aluminiumoxid schmilzt und bildet die positiv geladenen Aluminiumionen und die negativ geladenen Sauerstoffionen. Nun wird eine Spannung an die Elektrolysezelle angelegt, sodass die positiven Aluminiumionen zur negativ geladenen Kohlenstoffkathode gezogen werden, wo sie Elektronen aufnehmen und Aluminiumatome bilden. Die negativ geladenen Sauerstoffionen werden von der positiv geladenen Kohlenstoffanode angezogen, wo sie Elektronen abgeben und sich Sauerstoff bildet, bevor sich dieser mit dem Kohlenstoff der Anode verbindet und Kohlenstoffdioxid entsteht. Wenn letzte Verunreinigungen entfernt sind, bleibt reines Aluminium übrig. Mit diesem Verfahren werden jedes Jahr Millionen Tonnen Aluminium gewonnen.

3 Kommentare

3 Kommentare
  1. Cool

    Von Elicia, vor 7 Tagen
  2. ich dachte ich gucke hier minecraft
    ;:-/

    Von Aldona7474, vor 6 Monaten
  3. nice

    Von Ninio, vor 10 Monaten
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