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Wie kriegt man das Salz aus dem Salzwasser? Diese Frage hat Seemänner, die sich in Seenot befanden und Schüler, die sich in Seenot auf Wissenschaftsmessen befanden, jahrhundertelang gleichermaßen beschäftigt. Die Antwort ist einfach -- Verdunstung. Wenn man Salzwasser verdunsten lässt (entweder auf natürliche Weise oder mit künstlicher Hitze), dann bildet nur das Wasser den Dampf -- das Salz bleibt übrig. Wenn man das weiß, ist es relativ einfach, mit einfachen Materialien, die du wahrscheinlich zu Hause hast, Salz aus Wasser zu extrahieren.
Vorgehensweise
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Erhitze Wasser und füge Salz hinzu, um es zu Salzwasser zu machen. Es ist leicht, die Prinzipien der Verdunstung in Aktion zu sehen, wenn man dieses einfache Experiment durchführt. Für den Anfang brauchst du nur ein bisschen normales Tafelsalz, etwas Leitungswasser, einen Topf, ein wenig schwarzes Tonpapier und einen Herd. Leere ein paar Becher Wasser in den Topf und setze ihn auf eine heiße Herdplatte. Warte, bis das Wasser sich erhitzt -- es muss nicht unbedingt kochen, aber je heißer es ist, desto schneller löst es das Salz auf.
- Heißes Wasser ist deshalb am besten, um Salz (und andere chemische Stoffe) aufzulösen, weil das mit der Bewegung der Moleküle im Wasser zu tun hat. Wenn das Wasser heiß wird, bewegen sich diese Moleküle schneller und stoßen daher mit mehr Salzmolekülen zusammen, wobei sie die Salzkristalle auseinanderreißen. [1] X Forschungsquelle
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Füge so lange Salz hinzu, bis es sich nicht länger auflöst. Füge weiterhin kleine Löffel mit Salz hinzu und rühre um, um sie aufzulösen. Schließlich wirst du an einen Punkt kommen, an dem das Salz sich nicht mehr auflöst, egal wie heiß das Wasser ist. Das nennt man den “Sättigungspunkt” des Wassers. Drehe den Herd ab und lasse das Wasser etwas auskühlen.
- Wenn Wasser seinen Sättigungspunkt erreicht, kann es Salz nicht mehr auf der molekularen Ebene auflösen; es hat schon so viel Salz aufgelöst, dass es kein chemisches Potenzial mehr für das Wasser gibt, um noch mehr Salzkristalle auseinanderzureißen. [2] X Forschungsquelle
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Löffle das Wasser auf dunkles Tonpapier. Schütte ein bisschen von dem Salzwasser auf ein Stück dunkles Tonpapier, indem du einen Löffel oder eine Kelle verwendest. Lege dieses Papier auf einen Teller, um zu vermeiden, dass es auf die Arbeitsplatte darunter durchnässt. Jetzt musst du nur noch warten, bis das Wasser verdunstet ist. Das wird etwas schneller passieren, wenn du das Papier irgendwohin legst, wo Sonnenlicht darauf scheinen kann.
- Verschwende das übrige Salzwasser nicht: es gibt massenweise Dinge, für die du es verwenden kannst. Du kannst es zum Beispiel nehmen, um ein Ei zu pochieren, Kartoffeln zu kochen und Spinat haltbar zu machen. Es kann sogar hilfreich sein, um Nüsse zu schälen! [3] X Forschungsquelle
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Warte, bis das Salz erscheint. Wenn das Wasser verdunstet, sollte es winzige Salzkristalle übrig lassen. Diese sollten auf dem Papier aussehen wie kleine, glänzende, weiße oder durchsichtige Flocken. Gratulatiere! Du hast gerade Salz aus Wasser extrahiert.
- Du kannst ruhig ein bisschen Salz von deinem Papier kratzen, um dein Essen damit zu würzen; es sollte völlig in Ordnung sein, es zu essen. Passe nur auf, dass du keine Papierschnitzel in deinem Essen hast!
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Beginne damit, einen Topf Salzwasser zum Kochen zu bringen. Das einfache Experiment oben hat gezeigt, wie man Salz aus Wasser extrahiert, aber was, wenn du das salzlose Wasser auch behalten willst? Destillation ist die Antwort. Destillation ist ein Prozess, bei dem man eine Flüssigkeit erhitzt, um sie von den anderen chemischen Stoffen, die darin aufgelöst sind, zu trennen und anschließend das Kondenswasser zu sammeln, das relativ “rein” sein sollte. In diesem Fall beginnen wir, indem wir ein paar Becher Salzwasser nehmen (siehe oben für Anleitung) und diese auf dem Herd zum Kochen bringen.
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Lege einen Deckel versetzt auf den Topf. Als nächstes solltest du einen Deckel für deinen Topf finden (er muss nicht unbedingt perfekt passen). Balanciere den Deckel so auf dem Topf, dass ein Teil davon über den Rand steht. Versuche, den Deckel so auszurichten, dass der Teil, der über den Rand hängt, der tiefste Punkt des Deckels ist. Schaue zu, wie Kondenswasser sich auf der Unterseite des Deckel bildet und beginnt, an ihr herunterzurinnen.
- Wenn das Salzwasser kocht, wird das Wasser (ohne Salz) zu Dampf und steigt aus dem Topf. Wenn es den Deckel trifft, kühlt es leicht ab und bildet eine Kondensflüssigkeit (Wasser) auf der Unterseite des Deckels. Dieses Wasser enthält kein Salz, also müssen wir es nur auffangen, um Süßwasser zu haben.
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Fange das Wasser in einer Schüssel auf. Da Wasser bergab rinnt, wird das Kondenswasser auf der Unterseite des Deckels sich natürlich am tiefsten Punkt des Deckels sammeln. Wenn dort einmal genug Kondensflüssigkeit zusammengekommen ist, wird sie beginnen, Tropfen zu bilden und herunterzufallen. Setze eine Schüssel unter diesen Punkt, um die Tropfen Kondenswasser aufzufangen, wenn sie herunterfallen.
- Wenn du magst, kannst du ein langes dünnes Metall- oder Glasteil (wie ein Rührstab oder Thermometer) von der Schüssel zum tiefsten Punkt des Deckels führen -- das Wasser sollte an dem Teil entlang in die Schüssel rinnen.
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Wiederhole das, wenn nötig. Während das Salzwasser im Topf kocht, sollte sich immer mehr destilliertes Wasser in deiner Schüssel sammeln. Das meiste Salz wird aus diesem Wasser entfernt sein. In manchen Situationen kann jedoch ein kleiner Rest Salz übrig bleiben. In diesem Fall müsstest du eine Doppeldestillation durchführen: das destillierte Wasser, das du aufgefangen hast, genauso kochen wie du das Salzwasser gekocht hast, um jeden Rest von Salz zu entfernen.
- Es sollte eigentlich sicher sein, dieses Wasser zu trinken. Du solltest das aber nur dann tun, wenn du sicher bist, dass sowohl der Topfdeckel und die Schüssel, in der du das Wasser aufgefangen hast, sauber sind (und der dünne Metall- oder Glasstab, wenn du einen verwendet hast).
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Wende eine Umkehrosmose an. Die Methoden oben sind nicht die einzigen Arten, um Salz aus Wasser zu extrahieren, sie sind nur am bequemsten für die meisten Leute, die zu Hause arbeiten. Es ist auch möglich, Salz aus Wasser mit anderen Methoden zu extrahieren, die spezielles Material erfordern. Eine Technik, die Umkehrosmose genannt wird, kann zum Beispiel Salz aus Wasser ziehen, indem das Wasser durch eine durchlässige Membran gedrückt wird. Diese Membran funktioniert wie ein Filter, der nur Wassermoleküle durchlässt und gelöste Schadstoffe (wie Salz) abhält. [4] X Forschungsquelle
- Umkehrosmose-Pumpen werden manchmal für den Hausgebrauch verkauft, aber werden auch oft für den Freizeitgebrauch wie Campen verwendet. Die Pumpen können relativ teuer sein und kosten normalerweise einige hundert Euro. [5] X Forschungsquelle
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Setze Caprinsäure zu. Du kannst Salz und Wasser auch durch eine chemische Reaktion trennen. Forschungsergebnisse haben zum Beispiel gezeigt, dass man Salz verläßlich aus Wasser entfernen kann, wenn man das Salzwasser mit einer chemischen Lösung behandelt, die Caprinsäure heißt. [6] X Forschungsquelle Nachdem man die Säure zugesetzt und leicht erhitzt hat, lässt man alles etwas abkühlen und das Salz und andere Unreinheiten “fallen” aus der Lösung (soll heißen, sie kristallisieren und sinken auf den Boden). Wenn die Reaktion abgeschlossen ist, bilden das Wasser und das Salz zwei komplett separate Schichten, was es einfach macht, das Wasser zu entfernen.
- Caprinsäure ist in Chemikalienhandlungen erhältlich -- sie kostet normalerweise zwischen 30 € und 40 € pro Flasche.
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Wende Elektrodialyse an. Es ist möglich, Partikel wie Salz durch die Kraft der Elektrizität aus Wasser zu entfernen. Das tut man, indem man eine negativ aufgeladene Anode und eine positiv geladene Kathode ins Wasser taucht und die aufgelösten Ionen (wie die, die Salz bilden) mehr oder weniger “anzieht”, wie mit Magneten. Zurück bleibt relativ sauberes Wasser. [7] X Forschungsquelle
- Sei dir bewusst, dass dieser Prozess nicht unbedingt Bakterien oder andere Schadstoffe aus dem Wasser entfernt, weshalb eine weitere Behandlung nötig sein könnte, um in der Wildnis mit dieser Methode Trinkwasser zu bekommen. Jüngste Forschungsergebnisse waren jedoch insofern vielversprechend, als sie neue Techniken fanden, die aller Wahrscheinlichkeit nach Bakterien sehr wohl als Teil des Prozesses abtöten können. [8] X Forschungsquelle
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Tipps
- Verwende kein Meerwasser, wenn du nicht musst. Es kann außer Salz auch Mineralstoffe, organisches Material und andere Verunreinigungen enthalten, die es schwerer machen, das Wasser komplett zu reinigen.
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Warnungen
- Sei vorsichtig, wenn du Wasser auf dem Herd kochst. Wenn du den heißen Topf oder die Pfanne angreifen musst, solltest du unbedingt einen Ofenhandschuh oder einen Topflappen verwenden, um dich zu schützen.
- Wenn du dich in der Wildnis verirrst, trinke kein Salzwasser. Unser Körper braucht mehr Wasser, um das Salz auszuscheiden, als er tatächlich mit dem Wasser aufnimmt, weshalb Salzwasser einen Menschen noch mehr austrocknen kann. [9] X Forschungsquelle
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Referenzen
- ↑ http://www.middleschoolchemistry.com/lessonplans/chapter5/lesson6
- ↑ http://www.chemguide.co.uk/physical/phaseeqia/saltsoln.html
- ↑ http://www.saltworks.us/salt_info/salt-uses-and-tips.asp
- ↑ http://espwaterproducts.com/about-reverse-osmosis.htm
- ↑ http://www.freedrinkingwater.com/ro-pump-detail.htm
- ↑ http://www.rsc.org/chemistryworld/news/2011/march/18031105.asp
- ↑ http://www.lenntech.com/electrodialysis.htm
- ↑ http://www.technologyreview.com/view/524606/new-desalination-technique-also-cleans-and-disinfects-water/#comments
- ↑ http://water.usgs.gov/edu/qa-seawater.html
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