Mehr Möglichkeiten zur Trennung von Gemischen

Michael braucht ein paar Büroklammern. Sie sind irgendwo in dieser Schublade. Hoppla! Wann hast du zuletzt aufgeräumt, Michael? Papierschnipsel, Bleistiftspäne, Murmeln…!

Die Büroklammern von Hand zu sortieren wird schwierig! Es muss einen einfacheren Weg geben! Die Schublade enthält eine Mischung aus verschiedenen Dingen. Sie sind miteinander vermischt, aber sie verbinden sich nicht im chemischen Sinne. So behalten sie alle ihre ursprünglichen Eigenschaften.

Büroklammern aus Metall haben eine einzigartige Eigenschaft unter den Dingen in dieser Schublade. Sie werden von Magneten angezogen! Schnapp dir einen starken Magneten und schiebe ihn über die unordentliche Schublade. Er sammelt alle Büroklammern aus Metall! Es gibt andere Methoden zum Trennen von Gemischen, die auch die unterschiedlichen Eigenschaften der Mischungsbestandteile ausnutzen.

Probieren wir es aus! Du benötigst einen Farbmarker, ein Glas Wasser, und einen Streifen Küchenpapier. Nimm das Küchenpapier und zeichne eine Linie mit einem Marker ein paar Zentimeter von einer der kürzeren Kanten entfernt. Dann tauchst du diese Kante des Streifens in das Wasser, aber lässt das Wasser nicht die Tinte berühren. Halte es dort für einen Moment.

Die Markertinte ist eine Mischung aus verschiedenen in Wasser gelösten Pigmenten. Wenn der Streifen in Wasser getaucht wird, wird das Wasser durch die Fasern des Papiers hochgezogen. Wenn das Wasser den Streifen hinaufsteigt, lösen sich die Pigmente weiter auf und werden den Streifen hinauf getragen. Einige Pigmente lösen sich besser auf als andere, und diese werden vom Wasser schneller hochgetragen, als solche, die sich nicht sehr gut auflösen. Pigmente, die aus kleinen Partikeln bestehen bewegen sich auch schneller, als Pigmente aus größeren Partikeln.

Die Pigmente wandern also den Papierstreifen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten hinauf. Dadurch entsteht ein Muster aus verschiedenfarbigen Linien. Diese Methode der Gemischtrennung heißt Chromatographie. Es gibt auch andere Chromatographietechniken, die sowohl für Gase als auch für Flüssigkeiten verwendet werden können. Diese Techniken können helfen, unerwünschte Substanzen aus Gemischen zu entfernen, zum Beispiel bei der Herstellung von Kraftstoffen wie Biodiesel.

Oder, wie in unserem Experiment, kann Chromatographie auch dabei helfen, Stoffe in einem Gemisch zu identifizieren. Dies wird häufig beim Testen von Blut oder Urinproben, z.B. auf Drogen, verwendet. Es gibt eine andere Methode zur Mischungstrennung, die häufig in medizinischen Laboren verwendet wird, um Bestandteile des Blutes zu trennen. Es wird ein Gerät verwendet das das Blut schnell dreht – eine Zentrifuge.

Eine Zentrifuge besteht aus einer Halterung – einem Rotor – in die Röhrchen mit der Blutprobe gestellt werden. Wenn die Zentrifuge eingeschaltet ist, beginnt der Rotor sich sehr schnell zu drehen, und die Zentrifugalkraft beginnt, auf das Blut im Röhrchen einzuwirken. Dies zwingt die dichtesten Teile des Blutes, die roten Blutkörperchen, auf den Boden des Rohres. Die weniger dichten weißen Zellen und Blutplättchen werden in die Mitte gezwungen. Und der am wenigsten dichte Bestandteil, Plasma, geht nach oben.

Diese Methode wird als Zentrifugation bezeichnet. Es funktioniert sehr gut, nicht nur mit Blut, sondern zum Trennen beliebiger Flüssigkeitsgemische, die winzige unlösliche Substanzpartikel mit einer unterschiedlichen Dichten enthalten. Außerhalb medizinischer Labore, wird Zentrifugation verwendet, um Rahm von Milch zu trennen, und sogar in Waschmaschinen, um Wasser von der Kleidung am Ende des Waschgangs zu trennen! Magnetismus, Chromatographie, und Zentrifugation sind einige der vielen Methoden, die uns in vielen Bereichen des täglichen Lebens helfen, Mischungen zu trennen. Aber wenn es um Michaels Schublade geht … wäre das altmodische Aufräumen am hilfreichsten!