Trennverfahren heterogener und homogener Stoffe

Heterogene und homogene Systeme lassen sich durch verschiedene physikalische Verfahren in ihre Bestandteile zerlegen. In der folgenden Tabelle stellen wir ihnen die wichtigsten Trennmethoden und dazugehörige Beispiele vor.

Dekantieren:

Ein fest-flüssiges Gemisch wird getrennt, indem der spezifisch schwerere Feststoff sich am Gefäßboden absetzt.

Zentrifugieren:

Das Zentrifugieren ist Verfeinerung und Verbesserung des Dekantierens. Das zu trennende fest-flüssig Gemisch wird in stabile Gefäße (Zentrifugengläser) gefüllt und diese in einer Zentrifuge in schnelle Rotation versetzt. Der schwerere Stoff wird durch die auftretende Zentrifugalkraft nach außen geschleudert und setzt sich schneller ab, sodass schneller dekantiert werden kann.

Schlämmen:

Die Mischungsbestandteile eines fest-festen Gemischs lassen sich trennen, indem sie in eine Flüssigkeit eingebracht werden, die eine geringere Dichte besitzt als die beiden Mischungskomponenten. Bei z. B. gleicher Partikelgröße besitzen schwerere Teilchen eine höhere Sedimentationsgeschwindigkeit und setzen sich schneller ab, die leichteren werden mit der Flüssigkeit zusammen fortgeführt.

Windsichten:

Hier wird im Gegensatz zum Schlämmen Gas anstelle von Flüssigkeit zur Trennung der festen Bestandteile verwendet.

Filtration:

Die gängigste Methode zur Trennung von fest-flüssigen Gemischen. Durch Über- oder Unterdruck sowie durch Zentrifugieren kann die Filtrationsgeschwindigkeit erhöht werden.

Sieben:

Ist geeignet zur Trennung eines fest-festen Gemenges mit unterschiedlichen Korn- bzw. Teilchengrößen.

Destillieren:

Hier werden die unterschiedlichen Dampfdrücke oder Siedepunkte der Komponenten eines flüssig-flüssigen Gemischs zur Separation genutzt.

Abdampfen/Eindampfen/Kristallisieren:

Ein Feststoff wird von seinem Lösemittel geschieden, indem dieses unter Ausnutzung seines niedrigeren Siedepunkts verdampft wird.

Extrahieren:

Besitzen die in einem Gemisch enthaltenen Komponenten eine unterschiedliche Löslichkeit in einem bestimmten Lösungsmittel, so können diese durch Extraktion getrennt werden.

Chromatografie:

Die Trennung beruht auf der unterschiedlichen Verteilung der Bestandteile eines Gemischs zwischen einer stationären Phase und einer mobilen Phase, die nicht mischbar sind. Die physikalischen Prozess der Adsorption und der Extraktion überlagern sich teilweise. Die Chromatografie ist besonders geeignet für komplexe Gemische sowie für kleine Probemengen.

Neben den oben genannten Trennverfahren gibt es noch weitere Trennverfahren, auf die wir nicht genauer eingehen können, z. B.:

• Rektifikation (Hintereinanderschaltung vieler Destillationsschritte)
• Magnetscheiden
• Adsorption
• Absorption
• Abscheiden
• manuelles Sortieren
• Ausfrieren
• Eluieren