Natur und Technik

Teilchen sind ständig in Bewegung und verteilen sich mit der Zeit gleichmässig --> Eigenbewegung

1. Materie besteht aus kleinsten Teilchen, Raum zwischen Teilchen leer
2. Verschiedene Stoffe: Teilchen verschiedene Grösse
3. Zwischen Teilchen wirken Anziehungskräfte
4. Teilchen sind immer in Bewegung
5. steigende Temperatur -> heftigere Bewegung
6. Feststoff: feste Anordnung, schwingen dicht gepackt
7. Flüssigkeit: ungeordnete Bewegung, berühren sich
8. Gase: Anziehungskraft überwunden: schnelle Bewegung (Billardkugel), grosse Abstände

Verdunstung führt zu Übersättigung und Salzbildung

CO2 löst sich sehr gut in H2O

Trinkwasser: nicht rein --> leitet Strom --> Kesselstein
Essig: 100 g Essig --> 5 g Essigsäure
Totes Meer: 25% Lösung --> grössere Dichte

schmelzen, erstarren
kondensieren, sieden
sublimieren, resublimieren

während ein Eiswürfel schmilzt: 0°C bis alles Eis geschmolzen ist

Für das Schmelzen wird Energie benötigt --> Schmelzwärme

Das Eis/Wasser gemisch nimmt die Wärme aus der Umgebung auf

Bei 100°C Siedetemperatur bilden sich Wasserdampfblasen. Führt man weiter Wärme hinzu, bleibt die Temperatur konstant.
Während des Siedens aufgenommene Wärme bezeichnet man als Verdampfungsenergie.
schnelle Teilchen: 100°C 660 m pro sec

• Kristallbildung
• grosse Härte
• keine Leitfähigkeit
• hohe Schmelz und Siedetemperatur

Diamant, Edelsteine

• Kristallbildung
• relativ grosse Härte
• Fest: keine Leitfähgikeit
• Flüssig: leitfähig
• hohe Schmelz und Siedetemperatur

Kochsalz, Alaun

• niedrige Schmelz und Siedetemperatur
• Zimmertemperatur: flüssig oder gasförmig
• Nichtleiter

Iod, Wasser, CO2

• hohe Schmelz und Siedetemperatur
• Verformbarkeit
• gute Leitfähigkeit

Gold, Eisen, Silber, Zink

• Konservierungsmittel
• Dichte: 2,16 g/cm³
• Löslichkeit: 35,8 g
• schmilzt bei: 801 ° C
• siedet bei: 1465 ° C

• Mineralwasser
• Kühlen in Lebensmittel und Metallindustrie
• Dichte: 1,6 g/cm³
• sublimiert bei -78°C
• Löslichkeit: 0,17 g

• Desinfektionsmittel
• sublimiert bei schwachem Erhitzen zu violettem Dampf
• resublimiert dann zu schwarzvioletten Kristallen
• schmilzt bei 114 °C
• siedet bei 184°C
• Löslichkeit: 0,02 g

Eine Lösung, in der sich keine weitere Substanz mehr zu lösen vermag

gleich bleibende Eigenschaften

verschiedene Reinheitsstufen:

• purissimum: weniger Verunreinigungen
• purum

grosser Aufwand zum reinigen

• Heterogene: einzelne Bestandteile erkennbar
• Homogene: auch mit Mirkoskop keine einzelnen Bestandteile sichtbar

Uneinheitlich zusammengesetzte Feststoffe:

1. Gemenge: Gartenerde
2. Suspension: O-Saft (fest + flüssig)
3. Emulsion: Milch, Öl + Wasser (flüssig+flüssig)
4. Rauch: Dieselabgase (fest + gas)
5. Nebel: Tröpfchen + Gas
6. Aerosol: Zigarettenrauch (fest+flüssig+gas)
7. Schaum: Gas in Flüssigkeit oder Feststoff (Seifenschaum, Schaumstoff)

1. Gemisch aus verschiedenen Gasen: Luft, Gasmischung
2. Legierung: verschiedene Metalle (fest+fest)
3. Lösungen: Meerwasser

Gold: weich, verformbar, teuer
Goldlegierungen:
Weissgold: Gold und Nickel
Rotgold: Gold und Kupfer

585: in 1000 g dieser Legierung sind 585 g Gold enthalten

1. grosses Absetzbecken --> Sonne erwärmt
2. Wasser verdampft, Sand und andere Unreinheiten bleiben zurück
3. flachere Becken: weiteres Wasser verdunstet bis gesättigte Salzlösung
4. 2 cm tiefe Salzbeete: kristallisiert Meersalz aus
5. Zusammenschieben und ernten

1. Früher trockneten dort ganze Meeresarme aus.
2. Salz blieb zurück, darüber Sand
3. Wasser in Salzlagerstätte pumpen
4. Salz auflösen
5. Sole in grosse Behälter
6. Wasser verdampft --> Siedesalz

1. Wärmere Luftschicht wie Deckel über kälterem Boden --> kein Austausch möglich
2. Luft reichert mit Schadstoffen an
3. Beschwerden bei Atemwege und Kreislauf

• Unterschiedliche Löslichkeit
• Unterschiedliche Dichte
• Unterschiedliche Siedetemperatur

Sedimentation: (Suspension) Feststoff besitzt eine grössere Dichte --> setzt sich am Boden ab

Dekantiert: (Emulsion) Flüssigkeit wird abgegossen

Zentrifugiert: (Suspension) Feststoffe setzten sich schneller ab

--> Schwimm-Sink-Verfahren (Kunststoffabfällen)

Filtration: (Suspension) Papier, Poröses Glas mit feinen Poren

Adsoprtion: Teilchen werden an Oberfläche eines Feststoffes gebunden --> Aktivkohle
Gasmasken, Kohletabletten, Dunstabzugshauben

Eindampfen: Salz als Rückstand

Flüssigkeit zurückgewinnen:

Kühler auf Siedegefäss, kühlt Dampf ab, Dampf kondensiert und tropft als Destillat in Gefäss --> Destillation (Lösungen die aus mehreren Flüssigkeiten bestehen)

Extraktion: Lösungsmittel
Scheidetrichter: abschöpfen

Chromatografie: saugfähiges Papier in Lösungsmittel, kleiner Tropfen des Gemisches

Schwach adsorbierte Stoffe die gut löslich sind, wandern weit nach oben

Pflanzenmaterial zerquetscht:
kaltgepresstes Öl: viel Aromastoffe und Vitamine
beim Pressen erwärmen: mehr Öl AusbeuteExraktion mit fettlösenden Lösungsmittel (muss dann aber sorgfälltig vom Lösungsmittel befreit werden
 

Blut regelmässig reinigen:
Dialyse Gerät:

1. Arterie: Blut in künstliche Niere
2. durch feine Poren: Abfallstoffe hinaus aber nicht normale Blutbestandteile
3. Abfallstoffe weggespült, gereinigte Blut zurück in Blutkreislauf

1. Leichtmüll durch Gebläse abgetrennt
2. Magnet: entfernt eisenhaltige Teile --> eingeschmolzen
3. Wasserbecken: Kunststoff und Gummi (geringere Dichte) schwimmt auf --> abschöpfen
4. Mettallteile in Salzlösung: Aluminum scwimmt auf, Kupfer und Zink setzt sich ab
5. Zink in Schmelzofen

Kunststoffanteile müssen deponiert werden und sollten in Zukunft vor dem Zerkleinern abmontiert werden