Einblick ins Labor: MINT-Nachmittage

von Mittelschule Fieberbrunn
22. Dezember 2023

Unsere MINT-Klasse war wieder fest am forschen und lädt uns ein, hineinzuschauen:


Themen: Meerwasserentsalzung und Destillation

Wir haben die zwei häufigsten Arten der Meerwasserentsalzung kennengelernt.

a) Umkehrosmose

  • Bei der Umkehrosmose wird das Meerwasser durch eine Membran gepresst. Wassermoleküle gelangen durch, Salze werden zurückgehaltenen.


b) Thermische Entsalzung durch Destillation
 

  • Bei der thermischen Entsalzung wird das Wasser verdampft und destilliert.
    Das Thema wurde zunächst durch eine Präsentation mit Bildern erklärt.
  • Der Lehrer stellte eine Destillationsanlage vor, es wurden die Teile der Destillationsanlage besprochen und es wurde destilliert.
  • Danach durften die Schüler selbst ihre Destillationsanlagen zusammenbauen und Salzlösungen destillieren und entsalztes Wasser herstellen.
  • Wir haben dabei gelernt, dass man bei der Destillation zwei Stoffe aufgrund ihrer verschiedenen Siedetemperaturen trennen kann.
  • Auf der zu erhitzenden Seite entstand eine immer konzentriertere Salzlösung und auf der anderen Seite erhielten wir reines, entsalztes und destilliertes Wasser.

Da destilliertes Wasser wegen des vollständigen Fehlens von Mineralien und Salzen gesundheitsschädlich ist,  werden diese bei industrieller Anwendung nachträglich wieder in vernünftiger Menge zugeführt.
 

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Thema: Untersuchung der elektrischen Leitfähigkeit von Salzlösungen, Leitungswasser und destilliertem Wasser.

Wir bauten Schaltungen zusammen und testeten die Leitfähigkeit von verschiedenen Lösungen.

Erkenntnis zu den Versuchen zur elektrischen Leitfähigkeit von Lösungen

a) Salzlösungen
Eine Salzlösung leitet den elektrischen Strom sehr gut, denn beim Lösen eines Salzkristalls werden Ionen frei. Sie können sich nun als Ladungsträger im Lösungsmittel frei bewegen und leiten den elektrischen Strom.

b) Leitungswasser
Im Leitungswasser gelöste Stoffe, wie Chloride, Sulfate oder Carbonate machen das Wasser leitfähig.

c) Destilliertes Wasser
Destilliertes oder «ultrareines Wasser» leitet nicht, oder nur sehr gering.  Destilliertes Wasser hat nämliche keine freie beweglichen Teilchen, keine frei beweglichen „Ionen“.

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Thema: Chromatographie mit Wasser als Lösungsmittel.

Materialien:

  • Schwarzer oder brauner Filzstift mit wasserlöslicher Farbe
  • Wasser
  • weißes Filterpapier oder helles Löschpapier aus dem Heft oder ähnliches
  • Schere
  • Becher
  • Zirkel

    Versuchsdurchführung
     
  • Wir schneiden mit der Schere aus dem Filterpapier einen Rundfilter aus.
  • Wir malen mit dem Filzstift in die Mitte des Rundfilters einen dicken braunen oder schwarzen Punkt
  • Wir machen in der Mitte ein Loch für das dünne Kapillarröhrchen
  • Wir rollen Filterpapier zu einem engen und dünnen Kapillarröhrchen
  • Wir stecken das Kapillarröhrchen in das Loch des Rundfilters
  • Wir geben das auf ein Becherglas mit Wasser

Was beobachten wir?

  • Das Wasser wird hochgesaugt.
  • Das Wasser zerlegt die Farben des schwarzen oder braunen Filzstift in seine einzelnen Farben.
  • Magenta, Cyan, Gelb und Grün – all diese Farben können im Schwarz verborgen sein.
  • Dabei fließen einige der Farben aus dem Gemisch besser als andere und damit weiter über das Filterpapier von der ursprünglich angemalten Stelle weg. Somit ergibt sich ein kunterbuntes Bild
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