Eindampfen – ein Trennverfahren
I) Versuch
Geräte
1 Becherglas
2 Keramikdrahtnetz
3 Dreibein
4 Bunsenbrenner
Stoff
K Kochsalzlösung
II) Beobachtung
a) Aus der Lösung steigen Dampfblasen auf.
b) Nach längerem Kochen der Lösung scheidet sich im Becherglas Kochsalz ab.
III) Auswertung
Das Lösemittel Wasser hat einen anderen Siedepunkt als der gelöste Stoff Kochsalz. Beim Eindampfen nützen wir also die unterschiedlichen Siedepunkte der Stoffe aus. Wasser siedet bereits bei + 100 °C währenddessen Kochsalz einen Siedepunkt von + 1461 °C hat. Je mehr Lösemittel Wasser verdampft, desto konzentrierter wird die Lösung. Man spricht von Einengen von Gradieren. Ist das Lösemittel Wasser vollständig verdampft, bleibt nur mehr das Salz zurück. Das nennen wir „Eindampfen bis zur Trockene“.
IV) Beispiele aus dem Alltag
Salzgewinnung
- Ein Beispiel für das Trennverfahren Eindampfen findet sich in der Gewinnung von Meersalz. Meerwasser wird in flache Becken (Salinen) eingeleitet.
- Durch Sonne und Wind verdunstet das Wasser langsam und das Salz bleibt in den Becken zurück.
- Dieses Verfahren wird auch Eindunsten genannt, wobei Eindampfen eine energieaufwändigere Form der Wasserverdampfung ist.
Gewinnung von Trinkwasser
- Mit Hilfe des thermischen Verfahrens durch Eindampfen und Destillation, kann Meerwasser zu Trinkwasser aufbereitet werden, insbesondere in Ländern mit Erdölvorkommen ist dies sinnvoll.
Meerwasser wird in Eindampf- bzw. Destillationsanlagen eingeleitet.
Diese bestehen aus vielen Becken
mit einem Glasdach darüber.
Zur Wärmeisolation sind diese Becken auf Sand gelegt.
Das Meerwasser wird über eine Leitung ins Becken gepumpt.
Erhitzen und Verdampfen:
Durch die Sonneneinstrahlung wird das Salzwasser im Becken erwärmt und das Wasser verdunstet.
Der Wasserdampf kondensiert an den kühleren Glasflächen und ist nun zu fast reinem Süßwasser geworden.
Die Salzkonzentration der Sole/Salzlösung in der unteren Wanne nimmt schrittweise zu.
Das an den Glasflächen kondensierte und salzfreie Wasser fließt in die seitlichen Sammelrinnen.
Von dort wird es per Wasserleitung in Sammelbehälter geleitet.
Damit es trinkbar wird, versetzt man es mit Mineralien.
Die nun am Boden entstandene, konzentrierte und stark salzhältige Sole (Salzlösung) wird per separater Leitung weggeleitet.
Quiz zur Gewinnung von Trinkwasser aus Meerwasser
Beispiel im Labor
- Das Erhitzen von Salzwasser in einem Reagenzglas zeigt, wie das Wasser verdampft und nur das Salz zurückbleibt.
Aufgaben
a) Versuch: In welcher Form scheidet sich Kochsalz aus einer Kochsalzlösung, Zucker aus einer Zuckerlösung
aus? – Betrachte die Teilchen mit einer Lupe!
b) Welche Eigenschaften der Stoffe werden beim Eindampfen ausgenutzt?
c) Nenne 2 Stoffgemische, die sich durch Eindampfen trennen lassen!
d) Beim Warmwasserboiler befindet sich nach einer gewisser Zeit im Inneren an den Heizstäben und an den
Innenwänden eine graue Schicht. Hinweis: Im Wasser befinden sich auch Kalzium-Ionen bzw.
Kalziumhydrogencarbonat. – Was könnte das sein?