24. Stofftrennung
aufgrund unterschiedlicher Siedepunkte: Destillation von
Rotwein
n Experiment 8 war zu sehen, dass das Sieden von Rotwein
bei etwa 80°C begann und dann gleichmäßig bis auf 98°C stieg.
Während dort die Dämpfe entwichen, sollen sie jetzt kondensieren und
in einer 2. Ampulle aufgefangen werden.
Material
Experimentiertablett,
Ampulle (10 mL, breit), Ampulle (5 mL, hoch) 2 passende Stopfen, 20 cm Silikonschlauch (D/d
4/2 mm), 2 gelbe Plastikpipettenspitzen, Digitales Multimeter mit
Temperaturfühler (VOLTCRAFT VC 333 [neuer: VC 140],
Mikrospiritusbrenner
in Stativ (Stopfen einer Infusionsflasche), Plastikpipette (3 mL),
Hülse eines leeren Filzschreibers, Schere, sterile
Injektionsnadel, Zange, selbst hergestellte
Siedehilfe, isolierter Kupferdraht (D 0,8 mm), Schere, Rotwein,
Brennspiritus.
Durchführung
1. Benutze
25 cm isolierten
Kupferdraht, um die Ampulle mit einer zweiten zu verbinden. Lasse dabei
etwa 15
cm zwischen den Ampullen. Knicke den Verbindungsdraht in der Mitte,
halte 1 cm
der Drahthälften zwischen Daumen .....und Zeigefinger und
biege beide Hälften um 90°
nach rechts und links. Du hast jetzt einen Henkel in der Mitte des
Verbindungsdrahts, an dem Du die Apparatur halten kannst. (In den
Photos steckt der ....."Henkel"
in der
Hülse eines leeren Filzschreibers.
2. Schneide bei den beiden Pipettenspitzen 6 mm der breiten Enden ab.
3. Mit einem Kreuzschraubenzieher bohre ein Loch in den
großen Stopfen, durch das
der Temperaturfühler und die Pipettenspitze passen.
4. Schiebe das Ende des Temperatürfühlers von oben 2 cm
durch den Stopfen und die Pipettenspitze 3 cm von unten.
5. Durch den Stopfen der kleinen Ampulle schiebe
die 2. Pipettenspitze 3 cm von unten, drücke den Stopfen in diese
Ampulle (sie muss nicht unbedingt fest sitzen).
6. In den Stopfen der kleinen Ampulle stich von oben eine
Injektionsnadel, schneide ihre Spitze ab verschließe diese
Ampulle erneut.
7. Fülle die große Ampulle
zu einem Drittel mit Rotwein, wirf die Siedehilfe hinein und
verschließe auch diese Ampulle.
.....Zur Ermittlung der
Temperatur in dem Raum über dem Rotwein sich die Kugel des
Temperaturfühler neben der Pipettenöffnung enden.
8. Starte die Temperaturmessung, verbinde die beiden
Pipettenspitzen fest mit dem Schlauch (Photo 1).
9.
Erhitze die Ampulle sehr vorsichtig unter Kontrolle der Temperatur und
der Zeit vom Beginn des Siedens (Photo 2) bis zum A.
7. Trage den Verlauf von Wasser-Temperatur und Zeit in eine Tabelle ein.
Durchführung
1.
Mit einem Kreuzschraubenzieher bohre ein Loch in den Stopfen, durch das
der Temperaturfühler und die Pipettenspitze passen.
2. Baue einen Ampullenhalter: Umwickle das Glas dazu mit dem Ende eines
15
cm langen doppelten Kupferdrahts.
3. Fülle die Ampulle zu einem Drittel mit Rotwein.
4. Zur Ermittlung der
Temperatur in dem Raum über dem Rotwein schiebe den
Temperaturfühler so weit in den
Stopfen, dass
er neben der Pipettenspitze endet.
5. Erhitze die Ampulle unter Kontrolle der Temperatur und der Zeit bis
zum Sieden.
7. Trage den Verlauf der Siede-Temperatur und der Zeit (von Siedebeginn bis zum
Erreichen von 98°C) in eine Tabelle ein.
Beobachtungen
1. Das Sieden beginnt bereits weit unter dem Siedepunkt des
Wassers (Photo 2)
2. Die Temperatur steigt kontinuierlich weiter bis auf 98°C an.
3. Sie verändert sich jetzt nicht weiter.
Erklärung
Wein ist kein reiner Stoffe: Neben roter Farbe, Duftstoffen,
hunderten anderer Stoffe enthält die Probe besonders viel Wasser
und 13,5 Vol% Alkohol (Ethanol). Von diesem war besonders viel zu Beginn des Siedens in den
Dämpfen. (Bereits da war er vermischt mit Wasser, das sich nur
durch aufwendige Prozesse abtrennen lässt). Reines Ethanol hat
einen Siedepunkt von 78°C. Der
Alkohol-Anteil am Destillat wird immer geringer, sodass der Siedepunkt
rasch steigt und schließlich den des Wassers erreicht. Jetzt wird
die zugeführte
Wärme vollständig zum Verdampfen verbraucht: Kein weiterer
Temperaturanstieg.
zurück..............weiter.........,,....erste Veröffentlichung: 14.10.2002 ..................... letzte Veränderung: 25.02.20098