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Trennverfahren – Filtrieren und Dekantieren 05:10 min

Textversion des Videos

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.

10 Kommentare
  1. Hat mir sehr geholfen :)

    Von Nanettewinter, vor 7 Monaten
  2. ;-)

    Von C Baumi, vor 11 Monaten
  3. Mega cool zum machen doch die stimme bei den videos geht mir auf die Nerven.

    Von C Baumi, vor 11 Monaten
  4. lol

    Von Angela 74, vor 12 Monaten
  5. (*•_•*) 😊 gut

    Von Marc Luca S., vor etwa einem Jahr
  1. Den Salzstreuer kann man genau genommen vom Apfelsaft durch Filtration trennen. Das Salz kann man nicht trennen. Mathematisch ungenau hier. Woher soll ich wissen, dass der Salzstreuer offen ist?!

    Von Keilimino, vor mehr als einem Jahr
  2. Ganz gut

    Von Davina Z., vor fast 2 Jahren
  3. :)

    Von M Severloh, vor mehr als 2 Jahren
  4. (^_^)

    Von Dijan, vor fast 3 Jahren
  5. ; )

    Von Murat, vor etwa 4 Jahren
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Trennverfahren – Filtrieren und Dekantieren Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Trennverfahren – Filtrieren und Dekantieren kannst du es wiederholen und üben.

  • Beschrifte die Bestandteile einer Filtration.

    Tipps

    Du willst ein heterogenes Gemisch aus Feststoff und Lösung trennen. Überlege dir, was du benötigst.

    Lösung

    Ein heterogenes Stoffgemisch, aus einem Feststoff und einer Lösung, nennt man Suspension. Der Feststoff ist dabei nicht in der Flüssigkeit löslich. Um diese Stoffe zu trennen, verwendet man das Trennverfahren der Filtration. Dazu wird in einen Trichter ein Filterpapier gelegt. Filterpapier hat unterschiedliche Porengrößen. Es gibt sie von sehr fein bis sehr grob. Der Feststoff aus deinem Gemisch wird so im Filterpapier zurück gehalten. Natürlich benötigst du auch etwas, um die Lösung aufzufangen, die durch das Filterpapier läuft. Deshalb benutzt du dafür ein zusätzliches Becherglas.

  • Ordne die Schritte beim Dekantieren.

    Tipps

    Das Dekantieren muss häufig ein zweites Mal durchgeführt werden.

    Lösung

    Das Dekantieren ist eine sehr schnelle Trennmethode und eignet sich für Suspensionen mit sehr grobkörnigem, schwerem Niederschlag. Allerdings trennt diese Methode nicht immer komplett, sodass häufig noch Feststoff mit in der abgetrennten Lösung ist. Dann erfolgt der Schritt des Sedimentierens. Der Feststoff setzt sich also erneut ab. Nun kann abermals dekantiert werden. Ist die Stofftrennung immer noch ungenügend, wird dieser Schritt wiederholt.

  • Entscheide, welche Trennmethode die geeignetste für folgende Gemische ist.

    Tipps

    Überlege dir zunächst, ob sich die beiden Kompenenten miteinander mischen.

    Lösung

    Gemische lassen sich aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften ihrer Komponenten trennen.

    1. Sand und Steine haben eine unterschiedliche Größe und können daher durch ein Sieb getrennt werden.
    2. Bei Mehl und Wasser bildet sich eine Suspension, diese kann durch Filtration getrennt werden.
    3. Ethanol und Wasser mischen sich ineinander, das heißt, sie bilden ein homogenes Gemisch. Da beide unterschiedliche Siedepunkte haben, lassen sie sich durch Destillation trennen.
    4. Bei farbigen Lösungen ist die Trennung von Farbstoff und Wasser schon schwieriger. Da Farbstoffmoleküle aber in der Regel recht groß sind, bleiben sie an Adsorbern (z.B. Aktivkohle) besser hängen (sie werden adsorbiert), als das Wasser. So kannst du zum Beispiel auch Cola entfärben.

  • Erkläre das Trennverfahren der Filtration.

    Tipps

    Sieh dir das Bild über dem Lückentext an. Was kannst du sehen?

    Lösung

    Bei der Filtration handelt es sich um ein mechanisches Trennverfahren. Es werden also Stoffe aus einem Stoffgemisch getrennt. Durch die Filtration können Feststoffe von Flüssigkeiten getrennt werden. Anwendung findet dieses Prinzip auch beim Kochen von Kaffee, wenn das gemahlene Kaffeepulver von der Flüssigkeit getrennt wird.

  • Erkenne die Stoffgemische, die sich durch Filtration trennen lassen.

    Tipps

    Überlege dir, ob sich die einzelnen Komponenten ineinander lösen.

    Suspensionen lassen sich filtrieren.

    Lösung

    Die Gemische, die bei den kleinen Ungeschicklichkeiten entstehen, sind nicht alle durch Filtration trennbar. Um zu entscheiden, was getrennt werden kann, musst du zunächst bestimmen, welche Art von Gemisch entsteht.

    1. Sand und Zucker bilden ein heterogenes fest-fest-Gemisch. Dieses lässt sich nicht durch Filtration trennen.
    2. Limonade und Sand bilden ein heterogenes fest-flüssig-Gemisch, eine Suspension. Dieses lässt sich durch Filtration trennen, da sich der Sand nicht in der Limonade löst.
    3. Apfelsaft und Salz bilden ein homogenes fest-flüssig-Gemisch, eine Lösung. Dieses lässt sich nicht durch Filtration trennen, da sich der Feststoff komplett in der Flüssigkeit löst.
    4. Milch und Brotkrümel bilden ein heterogenes fest-flüssig-Gemisch, also wieder eine Suspension und somit ist das Gemisch trennbar.

  • Erkläre die Unterschiede zwischen grobem und feinem Filterpapier.

    Tipps

    Ein gröberes Sieb hat zum Beispiel größere Löcher als ein feineres Sieb.

    Lösung

    Ein feines Filterpapier hat kleinere Poren als ein gröberes Filterpapier. Bei gröberen Filterpapieren läuft damit die Filtration schneller, allerdings können sehr kleine Feststoffpartikel auch mit durch die größeren Poren gehen. Die Trennleistung ist damit nicht optimal. Entscheidend bei der Wahl des Filterpapiers ist also die Beschaffenheit des Feststoffes. Ist dieser eher gröber, wie bei Tee, dann genügt auch ein grobes Filterpapier. Ist der Feststoff feiner, wie bei einer Suspension aus Stärke und Wasser, dann muss auch ein feineres Filterpapier verwendet werden.