Stoffgemenge und Stofftrennverfahren

Chemie ist die Lehre von den Stoffänderungen. Um solche Stoffänderungen (chemische Reaktionen) in Zweifelsfällen aber als solche erkennen zu können, ist es oft notwendig die Eigenschaften von Ausgangs- und Endstoffen zu vergleichen. Da aber nur die reinen Stoffe eindeutige, unverwechselbare Eigenschaften zeigen, muss man oft Verfahren anwenden mit denen man Stoffe von anderen trennen kann. Die Chemiker sprechen bei solchen Verfahren von der Reindarstellung der Stoffe.

In der Natur kommen die Stoffe nur in seltenen Fällen rein vor. In der Nähe von Vulkanen findet man gelegentlich Schwefel. Sogenanntes gediegenes Kupfer kommt in Nordamerika unweit der Großen Seen vor. Bei Gold sind solche Vorkommen als Nuggets bekannt. Dabei sind die kleinen Goldkörner aber vermengt mit anderen Flusssedimenten, so dass auch in diesem Fall eine Trennung notwendig ist, um größere Mengen des Metalls zu bekommen. Goldwäscher schlämmen die Gold enthaltenden Flusssedimente in Wasser auf und nutzen die Tatsache aus, dass Stoffe mit sehr großer Dichte schneller zu Boden sinken (sedimentieren).

Ein Stoffgemenge ist auch Mineralwasser. Auf den Etiketten der Sprudelflaschen ist angegeben welche Stoffe gelöst sind. Dabei sind die Bezeichnungen für den Laien oft wenig aussagekräftig. Aus Erfahrung weiß man aber, dass ein Gas (Kohlenstoffdioxid) und Mineralstoffe in verschiedenen Mengen, je nach Herkunft des Wassers gelöst sind. Dass es sich bei den sogenannten Mineralstoffen vom naturwissenschaftlichen Standpunkt aus um Salze handelt ist weniger bekannt. Insofern unterscheidet sich Mineralwasser von Salzwasser wie es im Meer vorkommt grundsätzlich nicht. Lediglich die Art und die Mengen der gelösten Salze sind unterschiedlich.

Wenn man zu Salzwasser noch Sand und Sägemehl gibt, hat man ein Gemisch aus vier Komponenten. Wie könnte man dieses Stoffgemisch wieder trennen? Überlege wie du diese Aufgabe unter Verwendung einfacher Laborgeräte experimentell lösen könntest.

Im Haushalt wendet man alltäglich beim "Kochen von Kaffee" Stofftrennverfahren an. Dabei löst man zunächst aus Kaffeepulver die in heißem Wasser löslichen Bestandteile (Extraktion). Anschließend wird der Kaffeesatz in der Regel durch eine Filtration entfernt. In einer Kaffeemaschine laufen diese Vorgänge hintereinander ab

wichtige Stofftrennverfahren: