Test: Arbeit im Labor 2 (Stoffgemische)
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Kategorie: Stoffgemische
Lösungen – Löslichkeiten (PhET)
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Legierungen
…sind Gemische aus 2 oder mehreren Elementen, von denen mindestens eines ein Metall ist.
Bronze
Die wohl erste bewusst hergestellte und eingesetzte Legierung war Bronze, ein Gemisch aus Kupfer und Zinn.
Bronze ist härter als die beiden Einzelmetalle und kann je nach Kupferanteil von rotbraun bis rotsilbrig gefärbt sein. Damit eröffnete sich die Möglichkeit Schnittwerkzeuge, Alltagsgegenstände und Schmuck von großer Schönheit und Beständigkeit herzustellen.
Die Hochzeit der Benutzung dieser Legierung liegt mehr als 3000 Jahre zurück. Sie wurde die Bronzezeit genannt. In Mitteleuropa war das 2200 Jahre bis 800 vor dem Beginn unserer Zeitrechnung .
Gelangt kein Wasser an die Bronze, so überzieht eine dünne Schicht aus farblosem bis schwarzem Rost die gesamte Figur.
Wasser jedoch sorgt für die Bildung von weiteren nicht farblosen Substanzen und die bilden eine farbige Schicht (Patina) aus.
Messing
Kupfer färbt auch diese Legierung so charakteristisch. Hier sind goldfarbene Materialen gefragt und beliebt. Allerdings nicht immer bei Leuten, die es ehrlich mit uns meinen. So findet man immer wieder Schmuckstücke, die als „Gold“ angepriesen werden. Dieser Effekt ist jedoch nicht von Dauer und so färbt sich das gute Stück schon nach wenigen Wochen oder Monaten schwarz. Es rostet. Und das tut Gold nicht!
Messing ist eine meist goldfarbene Legierung aus Kupfer und Zink.
Eisenlegierungen – Stahl
Die ersten Eisenlegierung – so zeigen die frühesten Funde- enthielten immer wieder Nickel als 2. Komponente. So kann davon ausgegangen werden, dass die Menschen diesen metallischen Werkstoff an der Erdoberfläche fanden und formten. Die Sumerer – ein frühes Handelsvolk aus dem Mittelmeerraum- nannten das Eisen das „Himmelsmetall“.
Erst die selbst gewonnenen Eisenlegierungen sind Stähle, da sie durch die Verwendung von mit Kohle und Holz betriebenen Öfen das Element Kohlenstoff in das Eisen einschleusten. Eine Legierung aus zumindest Eisen und Kohlenstoff heißt Stahl.
Über die Stahlherstellung erfahren wir an anderer Stelle mehr … Hier!
Eine Liste von Legierung findest du bei:
https://www.chemie-schule.de/KnowHow/Liste_der_Legierungen
(entspricht der Wikipedia -Liste)
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Stoffgemische und Trennverfahren
Viele der uns umgebenden Stoffe sind Gemische aus mehreren Substanzen. Meerwasser ist beispielsweise eine Mischung aus Wasser und Salzen, ja im Meerwasser sind viele Salze gelöst. Wirbelt man Staub auf, müsste man diese Mischung in der Luft eigentlich Rauch nennen , aber das tut keiner. Ein Eintopf mit vielen Stücken Gemüse und/oder Fleisch würde in der Fachsprache „Aufschlämmung“ heißen. Aber verlange mal einen Nachschlag von der leckeren „Aufschlämmung“…
LERNPROGRAMM: Stoffgemische nur für PC
Stoffgemische—Stoffgemischarten und Begriffe
Stoffegemische zuordnen, an interactive worksheet by grescho
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Hier findest du die Erklärungen für die Gemischarten
Stoffegemische zuordnen 2, an interactive worksheet by grescho
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Stoffgemische interaktiv 2— Art – Erklärung zuordnen
Trennen von Stoffgemischen
Stoffgemische trennt man in seine Reinstoffe und diese Reinstoffe bestehen wiederum aus den kleinsten und einfachsten Bausteinen der Natur, den Atomen, die Elemente genannt werden.
Stoffgemisch-Reinstoff-Element
Trennverfahren
Weiß man, worin sich vermischte Stoffe unterscheiden, so kann man diesen Unterschied in den Eigenschaften ausnutzen und die Gemische in ihre Bestandteile zerlegen… trennen.
Das Windsichten
Fotoquelle Windsichten : https://fotos.mtb-news.de/p/2181724
Das Windsichten ist eine uralte Verarbeitungsmethode für geerntetes Getreide. Damit werden die leichten Bestandteile vom Wind weggetragen und die schwereren Bestandteile fallen zu Boden und sammeln sich dort.
„Die Spreu vom Weizen trennen“
Das wird natürlich auch industriell genutzt.
Das ist ein professioneller Windsichter. Er trennt Gemische von Feststoffen (Gemenge) mit unterschiedlichen Dichten.
Dazu werden genau berechnete Luftströme genutzt.
Hier mal eine Anwendung aus der schweren Technik:
Erkennst du hier den Teil mit dem Windsichter?
Auch den Siedepunkt von Stoffen kann man zur Trennung nutzen und manchmal reicht schon die Korngröße oder die Löslichkeit in Wasser.
Das Eindampfen
Das Filtern
Papier gibt es in vielen Dichten zu kaufen, so sind unsere Staubsauger mit Papierfiltern ausgestattet, die den Staub und die anderen festen Partikel sammeln, aber die Luft durchlassen. Kaffee oder Tee werden durch filtern zubereitet. Dabei stellen wir es so an, dass die Kaffeebohnenkrümel und die Teeblätter (Kräuter, Gewürzhülsen…) nicht in das Getränk gelangen.
Stoffgemische trennen, an interactive worksheet by grescho
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Destillation
Um 2 vermischte Flüssigkeiten oder einen gelösten Feststoff vom Lösungsmittel zu trennen, kann man die Destillation nutzen, wenn die beteiligten Stoffe unterschiedliche Siedepunkte besitzen. Dann siedet der Stoff mit der niedrigeren Siedetemperatur eher und kann durch Kühlung als Reinstoff kondensieren. Die nächsthöher siedende Substanz folgt.
Beispiele:
In Gemischen von Alkohol und Wasser (Wein) siedet der Alkohol schon bei 78°C und verdampft so aus der Lösung. So kann je nach Apparatur bis zu 96% reiner Alkohol gewonnen werden.
Erdöl ist ein Gemisch aus vielen hundert organischen Substanzen (Kohlenwasserstoffe) , die in flüssiger Form vorliegen. Erhitzt man Erdöl vorsichtig, so verdampfen diese Flüssigkeiten und kann man sie siedebereichsweise gewinnen. Solche Stoffe eines bestimmten Siedebereiches nennt man Fraktion.
…und nun mit einem von Wasser durchflossenen Liebigkühler.
VIDEO (Aufbau einer Apparatur)
Weitere Trennverfahren:
Zentrifugieren
Dekantieren
Chromatographie
Stell Dir einfach vor die Farben deiner Stifte sind aus winzigen Brocken hergestellt, dabei werden diese je nach Größe von den benutzten Flüssigkeit unterschiedlich weit transportiert. So kann man feststellen, welche anteile von Farben in einem Stift verwendet wurden, um seine Farbe zu gestalten. Und da ist jeder Stift einzigartig. Und jeder Drucker und jede Schreibmaschine auch …
Das geht auch mit sich vollsaugender Kreide…
Magnetscheiden
Von den über 80 Metallen sind nur 3 magnetisch. Aber die verwenden wir sehr häufig. Und deshalb finden wir sie auch, egal wo wir suchen…
Industriell kann man das Verfahren auch einsetzen:
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