Welche Trennmethode ist besser?
An die Chemiekenner hier
Das Stoffgemisch enthält Stoff A und Stoff B
Stoff A ist bei Raumtemperatur gut wasserlöslich (ca. 650mg/ml). Die Löslichkeit ändert sich nur sehr geringfügig bei kalten und heißem Wasser.
Stoff B ist bei Raumtemperatur weniger gut wasserlöslich (20mg/ml). Bei kochendem Wasser jedoch bis zu 670mg/ml.
Ziel ist es möglichst viel Stoff B vom Stoffgemisch zu entfernen und möglich viel vom Stoff A behalten.
Jetzt zur Frage, welche der beiden Trennmethoden führen näher zum Ziel.
1. Fraktionierte Kristallisation: Das Stoffgemisch Unter Zugabe von kochendem Wasser lösen bis alles gelöst wird, nur so viel Wasser geben wie nötig. Beim Abkühlen sollte das rekristalisierte Zeug dann größtenteils Stoff B enthalten.
2. Löslichkeitstrennung: Das Stoffgemisch in kaltem Wasser lösen, so dass sich genug Stoff A lösen kann und sich Stoff B nur geringfügig lösen kann. Die Lösung durch einen Kaffeefilter kippen und das Zurückbleibende Feststoff sollte dann größtenteils Stoff B enthalten.
Chatgpt sagt: In deinem Fall erscheint die Methode 2 (kaltes Wasser) die bessere und einfachere Wahl zu sein. Da Stoff B bei niedrigen Temperaturen nur gering löslich ist, während Stoff A weiterhin gut löslich bleibt, sollte eine einfache kalte Wasserlösung und Filtration ausreichen, um das meiste Stoff B aus der Mischung zu entfernen."
Ich wollte mir aber lieber ne Meinung von nem Experten holen, welche Methode denn jetzt näher zum Ziel führen würde.
Ich bedanke mich für die Aufmerksamkeit
3 Antworten
Betrachten wir doch mal die Methoden nacheinander und schauen, was passiert.
In Variante 1 hast Du Stoff A und B komplett gelöst vorliegen (zu Beginn). B ist geringfügig besser gelöst als A (Vergleiche die Löslichkeiten). In der Folge wird zu Beginn etwas ungelöstes A zurück bleiben und später, wenn alles abkühlt, dann sich B dazugesellen. Du hast dann zwei Stoffe! Im abgekühlten Filtrat befinden sich dann gelöst 20 mg A und 650 mg B pro ml. Am Boden wird langsam dann 650 mg A auskristallisieren (PLUS das was zu Beginn nicht gelöst wurde dazukommen).
In Variante 2 löst sich überwiegend Stoff A auf mit einer geringen Menge Stoff B. Das Filtrat wird, wie korrekt gesagt, überwiegend Stoff A beinhalten und kleine Mengen B (bei kaltem Wasser), nämlich auch 20 mg/ml B und 650 mg/ml.
Jetzt überleg mal weiter ;) was würde nun besser sein
Nein, du hast doch selbst geschrieben, dass Stoff A bei nahezu jeder Temperatur sich mit 650 mg pro ml Lösemittel löst. Stoff B löst sich nur in der Wärme mit 670 mg pro ml LöMi. Folglich liegt in HEISSER Lösung mehr gelöstes B als A vor. In der Kälte wird jedoch alles bis auf 20 mg pro ml von B ausfallen während A immer noch in Lösung vorliegt
Sauberer sollte Methode 1 sein, sofern es keine Gefahr der Cokristallisation gibt.
Muss die Trennung denn zwangsläufig über die Löslichkeit in Wasser erfolgen? Oder stehen andere Methoden auch zur Auswahl?
Meinst du mit Cokristallisation dass sich kleine Mengen Stoff A auch in den Kristallen befindet? Wenn ja dann muss die Gefahr der Cokristallisation doch gegeben sein, weil die Löslichkeit von Stoff A auch ein kleines bisschen abnimmt beim Runterkühlen, oder meinst du etwas anderes.
Und andere Methoden außer Wasser sind leider nicht verfügbar
Cokristallisation heißt, dass A und B in einem Kristall zusammen vorliegen, ja. Das muss aber nicht zwangsläufig passieren, auch wenn beides zeitgleich auskristallisiert, das ist stoffspezifisch.
Also andere Lösungsmittel oder z.b. Destillieren ist nicht drin?
Ansonsten vielleicht eins von beiden Ausfällen, falls das geht.
Variante 1 ist m.E. unvorteilhaft, da etwas A zu beginn ungelöst vorliegen wird
Wenn du eine gesättigte Lösung machst, sollte doch eigentlich beim Temperatursturz zuerst B auskristallisieren? Die Löslichkeit von A ändert sich ja angeblich kaum
Wieso sollte denn etwas A zu beginn ungelöst vorliegen wenn genug heißes Wasser dazugegeben wird sodass sich beides vollständig löst
Sieh mal meine Antwort: Zu Beginn wird bei Methode 1 mehr B als A lösen und dann zurückbleiben. :)
Ach so, jetzt hab ich geschnallt worauf du hinaus willst xD ja gut, darf man halt kein kochendes Wasser nehmen, sondern 70-80 °C oder so.
Das ist doch egal ;) , da die Löslichkeit von A temperaturunabhängig ist.
Aber die von B nicht. Wenn die unter der von A liegt, dürfte das ja nicht passieren, dass was von A ausfällt.
Aber Teile vonA wird dennoch ungelöst am Boden vorliegen und nachher ein Gemisch mit dem aus kristallisierten B ergeben.
Variante 2 ist hier die Bessere. Nach Variante 1 ist nach der fraktionierten Kristallisation Stoff B wieder kristallin. Das ist er ohnehin von Anfang an. Variante 2 ist einfacher.
Ja Variante 2 ist einfacher aber wieso soll sie auch besser sein, kannst du mir das mal erklären
Weil sie einfacher ist. Das Ergebnis ist nach meinem Wissensstand gleichwertig.
Ich tuh mich bisschen schwer das bildlich nachzuvollziehen, kann es sein dass du Stoff A und B vielleicht vertauscht hast, bei der Stelle wo du sagst dass sich im abgekühlten Filtrat 650mg B/ml gelöst vorliegt. B hat aber nur ne Löslichkeit von 20mg/ml bei Raumtemperatur