Aktivkohle
Aktivkohle
Materialien:
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eine abwaschbare Unterlage
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1 Unterteller
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2 durchsichtige Gläser
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Leitungswasser
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1 Tintenpatrone mit blauer Farbe oder ein Tintenfass mit einer Tropfpipette
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2 Kohletabletten oder Aktivkohle in Pulverform
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2 Kaffeefilterpapiere
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1 Kaffeefilter
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1 Teelöffel
Versuchsbeschreibung:
Zunächst werden ca. 3-4 Tropfen Patronentinte in ein Glas mit Leitungswasser gegeben. Die Kohletabletten werden mit dem Löffel vorsichtig auf dem Unterteller zerbröselt. Da sich die Kohle fein verteilen kann und überall ihre Spuren hinterlässt, ist es wichtig, dass man das Experiment auf einer abwaschbaren Unterlage durchführt. Je feiner die Kohletabletten zerbröselt werden, umso besser gelingt das Experiment!
Nun wird ein Teelöffel des Kohlepulvers in das Tintenwasser gegeben und gerührt. Die beiden Kaffeefilterpapiere werden übereinander gestülpt, damit sich die Filterwirkung ein wenig verbessert, und in den Kaffeefilter gesteckt. Der Kaffeefilter wird auf das zweite durchsichtige Glas gesetzt. Nun wird das Tintenwasser vorsichtig in die beiden Filterpapiere gegossen und genau beobachtet, welche Farbe das filtrierte Wasser hat.
Beobachtung:
Bei Zugabe der Tinte wird das Wasser blau.
Nach hinzugeben von Aktivkohle ist das Wasser schwarz.
Am Ende, nach dem Filtrieren ist das Wasser wieder, - wie vorher - farblos.
Erklärung:
Unter einem sehr hoch auflösenden Mikroskop kann man erkennen, dass Kohle porös ist und über zahlreiche kleine Hohlräume verfügt. Diese tragen dazu bei, dass die Oberfläche der Kohle vergrößert wird. Je feiner die Kohle pulverisiert ist, desto größer ist ihre Oberfläche. Ein einziges Gramm Kohlenstoffpulver kann aufgrund seiner porösen Struktur und den damit verbundenen ‚inneren Oberflächen‘ eine Gesamtangriffsfläche von 500 bis 1500 m² aufweisen. An die große Oberfläche der Kohle können sich daher Partikel - etwa fein verteilte Tinte anlagern, indem sie sich direkt an die Außenfläche der Kohle anheften oder in die Hohlräume eindringen. In unserem Experiment ‚saugt‘ die Kohle die Tinte auf, wie ein Schwamm Wasser aufsaugt. Das Wasser wird dadurch von den ‚Schmutzpartikeln‘ Tinte gereinigt. Beim Filtrieren wird die Kohle vom Wasser getrennt, so dass nur noch das saubere Wasser durch den Filter dringt.