Reinigung von Schmutzwasser
Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.
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Wasser zu verschmutzen geht sehr rasch. Es aber wieder zu reinigen dauert lange, kostet viel und verbraucht viel Energie. Wir zeigen hier ein paar Grundtechniken zum Reinigen. Die werden auch in Kläranlagen oder bei der Trinkwasseraufbereitung angewendet. |
Zuerst stellen wir uns selber "Schmutzwasser" her. Das Wasser aus der Pfütze vor der Schule sollten wir nicht nehmen, da könnten viele giftige Stoffe drin sein. Zu der Wasserprobe werden die Steinchen, Gartenerde, Kochsalz und etwas Tinte gegeben. Im Glas wird diese Mischung aufgeschlämmt und dann ruhig stehengelassen.
a) Absetzen und Abgießen, Rechen und Sieben
Durch das Absetzen der Stoffe, das Sedimentieren, lässt sich eine erste
grobe Trennung von Stoffen erreichen.
Die leichteren und löslichen Bestandteile unseres Schmutzwassers werden
zunächst in ein zweites Glas abgegossen. Das Abgießen einer Flüssigkeit
vom Bodensatz heißt Dekantieren.
Die zusammen mit dem Wasser abgegossenen größeren Schwimmteile
lassen sich mit den Fingern heraus angeln. Das macht in der Technik eine
Harke oder ein Rechen. Die kleineren Teilchen trennen wir durch ein Sieb
ab.
b) Filtrieren
Die unlöslichen Bestandteile der Erde, die mit in das Becherglas dekantiert
worden sind, sollen nun von den wasserlöslichen Bestandteilen getrennt
werden. Dazu wird die Suspension aus dem Becherglas in den vorbereiteten
Filter gegossen. Was durchläuft und aufgefangen wird, nennt man Filtrat.
Bild 1 (Foto: Daggi)
Durch Filtrieren können unlösliche Stoffe von gelösten Stoffen getrennt
werden. Ein Filter wirkt dabei wie ein Sieb mit sehr feinen Poren.
Wir sehen, dass das Wasser aber noch trübe ist. Filter halten also kleine
Schwebeteilchen nicht zurück.
c) Adsorbieren
Im Filtrat befinden sich noch die Schwebeteilchen, die wasserlösliche Tinte
sowie das gelöste Kochsalz.
Die Schwebstoffe und der Tintenfarbstoff werden durch Adsorption an
Aktivkohle abgetrennt. Wir benutzen dazu am Besten Kohletabletten aus der
Apotheke.
Um Chemikalien zu sparen, nehmen wir nur etwa 50 ml Filtrat. Dazu geben
wir eine Tablette Aktivkohle. Die Mischung wird geschüttelt. Zum Abtrennen
der Aktivkohle von Lösung wird filtriert. Ist die Lösung nicht ganz farblos
geworden, so wird nochmals eine Tablette Aktivkohle zugegeben und erneut
filtriert.
Die Aktivkohle kann also Stoffe festhalten: Sie werden adsorbiert.
d) Destillieren
Als letzter Arbeitsschritt zur Gewinnung von reinem Wasser wird destilliert,
d. h., die Salzlösung wird eingedampft. Dazu müssen wir uns eine einfache
Destillationsapparatur bauen (siehe Bild).
Zu der zu destillierenden Flüssigkeit gibst du 1-2 saubere Steinchen, die so
genannten Siedesteine, um ein gleichmäßiges Sieden zu erreichen. Das
Ableitungsrohr kühlst du mit einem Papiertaschentuch, welches du
anfeuchtest und feucht hältst. Die Vorlage, d.h. das Gefäß, in das das
Kondensat einfließt, muss ebenfalls gekühlt werden.
Bild 2: Einfache Destillationsapparatur
Nun endlich haben wir sauberes, destilliertes Wasser.