Arten von Gemischen

a) Versuch: Schüttle folgende Stoffe mit Wasser: Waschpulver, Mehl, Sand und Zucker! In welchen Fällen ist eine Lösung, in welchen Fällen eine Aufschlämmung entstanden? – Anmerkung: Bei einer Aufschlämmung sind unlösliche Partikel dabei.

Antworten:
* Waschpulver + Wasser: Eine Lösung. – Falls ausreichend Wasser hinzugefügt wird.
* Mehl + Wasser: Eine Aufschlämmung.
* Sand + Wasser: Eine Aufschlämmung.
* Zucker + Wasser: Eine Lösung.

b) Nenne die Bestandteile von
Mörtel, Kuchenteig, Tee, Stahl, Schaumstoff, Ziegel, Luft, Erdgas und Mineralwasser!

Antworten:
Mörtel
besteht grundsätzlich aus drei Kernkomponenten: einem Bindemittel (wie Zement, Kalk oder Gips), Sand als Gesteinskörnung und Wasser zum Anmachen.

Kuchenteig
Ein Kuchenteig besteht zumeist aus Mehl, Zucker, Bindemittel, (z. B. Ei) sowie Fett (Butter oder Margarine), einer Flüssigkeit (Milch, Wasser oder Fruchtsaft) und Aromen.

Tee
Tee besteht hauptsächlich aus Flavonoiden, Koffein, Aminosäuren (wie Theanin), ätherischen Ölen, Vitaminen (wie B-Vitamine, Vitamin C, Pro-Vitamin A) sowie Mineralstoffen (wie Kalium, Fluorid, Mangan, Zink).

Stahl
Stahl ist hauptsächlich eine Legierung aus Eisen (Fe) und Kohlenstoff (C) mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 2,1 Prozent. Diese Elemente werden hinzugefügt, um spezifische Eigenschaften zu verbessern: 
Mangan (Mn), Silizium (Si), Chrom (Cr), Nickel (Ni) und Molybdän (Mo).

Schaumstoffe
Schaumstoffe bestehen aus Kunststoffen, insbesondere aus Polyurethan (PUR), die mit Treibmitteln aufgeschäumt werden. Die Hohlräume sind mit Luft gefüllt. Neben Kunststoffen können Schaumstoffe auch aus anderen Materialien wie Kautschuk (Schaumgummi), Mineralien (z.B. Perlit) oder auch aus Zellstoff (wie Kork) gefertigt werden.

Ziegel
Ziegel bestehen aus gebranntem Ton oder Lehm, der mit weiteren Bestandteilen wie Sand und manchmal auch Sägemehl (zur Porenbildung) vermischt und bei hohen Temperaturen gebrannt wird.

Luft
Luft ist ein Gasgemisch aus etwa 78 % Stickstoff (N₂) und 21 % Sauerstoff (O₂) sind. Weitere Gase sind knapp 1 % Argon (Ar), 0,04 % Kohlenstoffdioxid (CO₂) und andere Edelgase.

Erdgas
Erdgas besteht hauptsächlich aus Methan (CH₄) und enthält weitere Kohlenwasserstoffe wie Ethan, Propan, Butan, Pentan, Hexan, Heptan sowie Stickstoff und Kohlenstoffdioxid.

Mineralwasser
Mineralwasser besteht hauptsächlich aus Wasser (H₂O). Es enthält noch Calcium, Magnesium, Natrium, Chlorid, Kalium, Sulfat und Hydrogencarbonat. 

c) Notiere den Aggregatzustand der Bestandteile von Münzen, Bier, Zahnpasta und Schmuck.

Münzen
Die Aggregatzustände der Bestandteile der Münzen sind fest. Die Bestandteile sind Metalle.
Geringwertige Münzen bestehen aus einem Stahlkern und Kupfermantel, während höherwertige Münzen wie die Euro-Münzen je nach ihrer Farbe aus anderen Legierungen wie Nordischem Gold (Kupfer, Aluminium, Zink, Zinn) oder Kupfernickel bestehen.

Bier
Die Hauptbestandteile von Bier sind Wasser, Hopfen, Malz (aus Getreide) und Hefe. Wasser ist mit über 90 % der größte Bestandteil.
Wasser: Flüssig
Hopfen: Fest
Malz: Fest
Hefe: Fest

Zahnpasta
Zahnpasta besteht hauptsächlich aus drei Arten von Inhaltsstoffen: Schleifmittel (wie Kieselsäure), die Verunreinigungen entfernen; Fluoride, die den Zahnschmelz stärken und vor Karies schützen; sowie Reinigungsmittel (Tenside) wie Natriumlaurylsulfat, die für Schaumbildung sorgen.
Kieselsäure: Fest
Fluoride (anorganische Salze): Fest
Tenside: Flüssig

Schmuck
Alle Bestandteile haben einen festen Aggregatzustand.
Schmuck besteht meist aus Edelmetallen (Gold, Silber, Platin), nicht-edelmetallischen Materialien (Edelstahl, Titan, Glas) oder Naturmaterialien wie Perlen und Edelsteinen. Edelmetalle wie Gold werden oft in Legierungen mit anderen Metallen wie Silber und Kupfer gemischt, um Haltbarkeit und Farbe zu verbessern, was zu verschiedenen Arten wie Gelbgold, Weißgold und Rotgold führt


d) Beschreibe, was man unter einer Emulsion versteht!
Wie lässt sich eine Emulsion in ihre Bestandteile trennen?
Unter einer Emulsion versteht man ein fein verteiltes Gemisch zweier normalerweise nicht mischbarer Flüssigkeiten ohne sichtbare Entmischung. Beispiele für Emulsionen sind zahlreiche Kosmetika, Milch oder Mayonnaise.
Eine Emulsion lässt sich trennen; der Prozess wird als Demulgierung bezeichnet und erfolgt durch verschiedene Methoden wie chemische Zugabe, mechanische oder thermische Einwirkung, die die Emulgatoren destabilisieren, welche die beiden nicht mischbaren Flüssigkeiten eigentlich zusammenhalten. Das gezielte Brechen der Emulsion ist oft erwünscht, um Wertstoffe zurückzugewinnen oder das Abwasser zu reinigen

e) Welche Vorteile haben poröse Baumaterialien?
Poröse Baumaterialien bieten Vorteile wie eine exzellente Wärmedämmung durch ihre geringe Wärmeleitfähigkeit, eine hohe innere Oberfläche, die für Filtration und katalytische Prozesse genutzt wird, sowie eine Feuchtigkeitsregulation durch ihre Fähigkeit, Feuchtigkeit aufzunehmen und abzugeben. Sie sind auch leicht.

f) Was versteht man unter einer Legierung? Warum wird legiert?
Eine Legierung besteht zwar oft aus zwei oder mehreren Metallen. Eine Legierung muss jedoch nicht immer nur aus Metallen bestehen; sie ist ein Gemisch, in dem mindestens ein Metall und mindestens ein weiterer Stoff (Metall, Halbmetall oder Nichtmetall) enthalten sind. Das bedeutet, dass Legierungen auch Metalle mit Nichtmetallen (wie Stahl, eine Eisen-Kohlenstoff-Legierung) oder Halbmetallen enthalten können, um ihre physikalischen und mechanischen Eigenschaften zu verbessern.

g) Worin unterscheidet sich eine Lösung von einer Aufschlämmung?
Eine Lösung ist ein homogenes (einheitliches) Stoffgemisch, bei dem sich ein Stoff (gelöster Stoff) vollständig in einem anderen (Lösungsmittel) auflöst, sodass keine einzelnen Bestandteile erkennbar sind. Eine Aufschlämmung (auch Suspension oder Slurry genannt) hingegen ist ein heterogenes (uneinheitliches, verschiedenartiges) Gemisch, bei dem ein nicht löslicher Feststoff in einer Flüssigkeit fein verteilt ist, die Teilchen jedoch nicht aufgelöst werden und sich mit der Zeit absetzen können.

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