Homogene und heterogene Gemische: Trennmethoden im Überblick

Homogene und heterogene Gemische

Heterogene Gemische haben kein einheitliches Erscheinungsbild. Homogene Gemische dagegen sind einheitlich aufgebaut; ihre Komponenten lassen sich auch unter dem Mikroskop nicht unterscheiden.

Arten von Gemischen

• Lösung: Eine homogene Mischung, bei der ein Lösungsmittel (Hauptkomponente) und ein oder mehrere gelöste Stoffe (Solute) vorliegen.
• Kolloide: Die Teilchen sind im Gemisch fein verteilt, sodass es nicht völlig homogen erscheint, sie sind aber unter dem Mikroskop erkennbar.
• Suspension: Ein Feststoff verteilt sich in einer Flüssigkeit, ohne sich zu lösen.

Konzentration und Löslichkeit

Die Konzentration gibt an, wie viel gelöster Stoff in einer bestimmten Menge Lösung enthalten ist. Die Löslichkeit ist die maximale Menge eines Stoffes, die sich bei einer bestimmten Temperatur in einer festgelegten Menge Lösungsmittel lösen lässt.

Trennverfahren für Gemische

Mechanische Trennverfahren

• Dekantieren: Ein Gemisch aus zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten oder einem unlöslichen Feststoff und einer Flüssigkeit wird durch Abgießen getrennt. Grundlage ist der Dichteunterschied.
• Sieben: Feste Partikel werden nach ihrer Größe durch ein Sieb getrennt.
• Filtrieren: Ein Gemisch aus einer Flüssigkeit und unlöslichen Feststoffen wird durch ein Filterpapier gegossen. Die Flüssigkeit läuft durch, die festen Partikel bleiben als Rückstand zurück.
• Zentrifugieren: Das Gemisch wird in einem Gerät namens Zentrifuge bei hoher Geschwindigkeit gedreht. Dichte Partikel setzen sich dabei am Boden ab.

Thermische Trennverfahren

• Verdampfen: Eine Flüssigkeit wird erhitzt, bis sie verdampft; gelöste Feststoffe bleiben zurück.
• Kristallisieren: Eine Lösung wird langsam erhitzt, bis sich aus ihr feste Kristalle abscheiden.
• Destillieren: Gemische flüssiger Stoffe werden anhand ihrer unterschiedlichen Siedepunkte getrennt.
• Sublimieren: Ein Feststoff geht direkt in den gasförmigen Zustand über und wird danach wieder als Feststoff aufgefangen.

Extraktion und Chromatographie

• Extraktion: Ein Stoff wird mithilfe eines Lösungsmittels aus einer Mischung herausgelöst. Grundlage ist die unterschiedliche Löslichkeit der Stoffe. Dazu wird ein Lösungsmittel hinzugefügt, in dem nur ein Stoff löslich ist.
• Chromatographie: Die Komponenten eines Gemisches werden durch ein poröses Trägermaterial getrennt. Dabei wandern sie unterschiedlich schnell mit einem Laufmittel (mobile Phase) über das Trägermaterial (stationäre Phase). Dadurch werden die Stoffe nach ihrer unterschiedlichen Haftung und Löslichkeit getrennt.