Aufgabe: Filtrieren, Adsorption und Zentrifugieren Übung
1. Was versteht man unter der Adsorption?
2. Welche porösen Stoffe werden hier verwendet?
3. Was versteht man unter der Adhäsion?
4. Wie nennt man die Abgabe eines adsorbierten Stoffs?
5. Welche Größe haben die Poren von Aktivkohle?
6. Nenne drei Anwendungen der Adsorption!
7. Zu welchen Trennverfahren zählt die Filtration?
8. Was ist das Ziel der Filtration?
9. Wie wird diese Flüssigkeit genannt?
10. Was ist der Vorgang beim Filtrieren?
11. Was wird jeweils durch den Filter zurückgehalten?
12. Welche Mechanismen kommen hierbei zur Wirkung?
13. Wie nennt man die zurück gehaltenen Partikel?
14. Was für Anwendungen der Filtration kennst du?
15. Zu welchen Trennverfahren gehört das Zentrifugieren?
16. Welche Kraft wird beim Zentrifugieren genutzt?
17. Wie entsteht die Fliehkraft?
18. Schildere den Vorgang des Zentrifugierens?
19. Welche Kraft wird beim Zentrifugieren überwunden?
20. In was für eine Bewegung wird die Zentrifuge gebracht?
21. Warum sind bei diesem Trennungsverfahren Sicherheitsvorkehrungen nötig?
22. Was für Kessel sind beim Zentrifugieren zu bevorzugen?
23. Nenne Anwendungen des Zentrifugieren?
Lösung: Filtrieren, Adsorption und Zentrifugieren Übung
1. Unter der Adsorption (lat. “adsorbere” = ansaugen) versteht man die Fähigkeit, dass poröse Stoffe kleinste Teilchen an sich ziehen können.
2.Poröse Stoffe: z.B. Holzkohle und Aktivkohle
3. Bei diesem Trennungsverfahren werden Atome oder Moleküle von Flüssigkeiten oder Gasen an eine feste Oberfläche angelagert (Adhäsion).
4. Die Abgabe eines adsorbierten Stoffs wird hingegen Desorption genannt.
5. Aktivkohle besitzt winzige Poren mit einem Durchmesser von 0,5 – 1 Nanometer, mit denen Gase oder Flüssigkeiten gereinigt werden können, indem sie Bestandteile absorbiert.
6. Drei Anwendungen:
a) Zigarettenfilter absorbieren einen Teil der krebserzeugenden Stoffe im Zigarettenrauch
b) Aktivkohlefilter in der Gasmaske adsorbieren lungenschädigende chemische Kampfstoffe
c) Geruchsfilter über Kochherden binden unangenehme Gase.
7. Die Filtration ist ein Verfahren zur Trennung, oder Reinigung von Stoffen und zählt zu den mechanischen Trennverfahren.
8. Hierbei wird ein unlöslicher Stoff von einer Flüssigkeit getrennt.
9. Diese Flüssigkeit wird Filtrat genannt.
10. Das zu trennende Gemisch läuft durch einen Filter aus Papier, Textilgewebe etc. oder durch einen Behälter indem eine Filtermasse befindet.
11. Es werden dabei nicht nur Partikel zurückgehalten, die größer sind als die Porengröße des Filters.
12. Durch die Mechanismen der Partikelträgheit, Diffusionseffekte, Elektrostatik oder Sperreffekte werden auch Partikel zurückgehalten, die kleiner sind als die Porengröße des Filters.
13. Die zurück gehaltenen Partikel bilden den so genannten Filterkuchen.
14. Anwendung: Filterkaffee, Wasseraufbereitungsanlagen, etc.
15. Das Zentrifugieren gehört zu den mechanischen Trennverfahren.
16. Beim Zentrifugieren wird die Fliehkraft genutzt.
17. Die Fliehkraft tritt durch die Rotation eines Körpers um die eigene Achse auf.
18. Eine gelochte Trommel wird hierbei so schnell gedreht, dass der Inhalt aufgrund des Trägheitsgesetzes an die Wand gepresst wird und der Saft bzw. das Wasser durch die Löcher nach außen abfließen.
19. Dabei wird die Adhäsion (Anhangskraft) der Flüssigkeit zum Feststoff überwunden.
20. Die dazu benötigte Zentrifugalkraft wird erreicht, indem die Zentrifuge in eine gleichförmige Kreisbewegung versetzt wird.
21. Aufgrund der großen kinetischen Energie von schnell drehenden Rotoren sind Sicherheitsvorkehrungen nötig.
22. Kessel aus Edelstahl sind deshalb zu bevorzugen.
23. Anwendung: Wäscheschleuder, Honigschleuder, Salatschleuder, etc.