Was ist ein Trichter?
Ein Trichter ist ein Gerät, mit dem Flüssigkeiten von einem Behälter in einen anderen umgefüllt werden können.
Er wird hauptsächlich bei chemischen Experimenten verwendet. Das häufigste und bekannteste Beispiel ist der Glastrichter. Er hat die Form eines umgedrehten Dreiecks mit einer weiten Öffnung an der Spitze, die sich nach unten hin verjüngt. Am unteren Ende ist ein schmales Rohr angebracht.
Anwendungen von Trichtern
Die Verwendung von Trichtern kann in zwei Hauptkategorien eingeteilt werden: Die erste dient dem Umfüllen von Flüssigkeiten. Wenn eine Flüssigkeit direkt von einem Behälter in einen anderen gegossen wird, kann es sein, dass sie nicht gut übergeht und verschüttet wird. Bei Wasser beispielsweise ist das in Ordnung, aber bei gefährlichen Flüssigkeiten kann es zu Problemen führen.
Die zweite Anwendung ist das Trennen von Flüssigkeiten und Feststoffen in Suspension. Bei dieser Anwendung wird ein Filterpapier auf den Trichter gelegt und die Flüssigkeit, in der die Feststoffe dispergiert sind, in den Trichter gegossen. Die Flüssigkeit läuft durch das Filterpapier und das enge Rohr des Trichters. Währenddessen verbleiben die Feststoffe auf dem Filterpapier und können von der Flüssigkeit getrennt werden.
Funktionsweise des Trichters
Die Funktionsweise eines Trichters hängt von der Art des Trichters ab. Typische Trichterfunktionsweisen sind:
1. Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten durch Glastrichter
Zur Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten mittels eines Glastrichters wird zunächst ein Filterpapier auf einen umgedrehten dreieckigen Glastrichter gelegt. Wenn man eine Suspension von dispergierten Feststoffen durch die Öffnungen des Trichters gießt, erhält man das unlösliche Material als Rückstand auf dem Filterpapier, während die Flüssigkeit das Filterpapier durchläuft und als Filtrat abgetrennt wird.
Die Fest-Flüssig-Trennung durch einen Glastrichter ist das einfachste Beispiel für die Verwendung eines Trichters zur Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten. Viele Menschen werden es in naturwissenschaftlichen Experimenten in der Schule verwendet haben.
2. Trennung von zwei Flüssigkeiten mit einem Trichter
Um zwei Flüssigkeiten mit Hilfe eines Trichters zu trennen, gießt man zunächst ein Gemisch aus zwei unvermischbaren Flüssigkeiten in den Auberginen-förmigen Behälterteil des Trichters und lässt es stehen. Die obere Schicht enthält eine Lösung mit geringem spezifischem Gewicht (z. B. Öl) und die untere Schicht eine Lösung mit hohem spezifischem Gewicht (z. B. Wasser), die deutlich voneinander getrennt sind.
Die beiden Flüssigkeiten können getrennt werden, indem der untere Hahn geöffnet wird und nur die untere Schicht entnommen wird.
3. Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten mit einem Buchner-Trichter
Die Öffnung des Buchner-Trichters ist mit einer kreisförmigen Filterplatte mit zahlreichen Poren versehen. In den kreisförmigen Teil wird Filterpapier eingelegt, und die Suspension, in der die Feststoffe dispergiert sind, wird durch die Öffnung des Buchnertrichters gegossen.
Oft handelt es sich bei der einzugießenden Suspension um eine solche, die sich in einem normalen Glastrichter aufgrund ihrer hohen Viskosität oder aus anderen Gründen nur schwer von Feststoff und Lösung trennen lässt. Aus diesem Grund wird ein Buchner-Trichter in eine spezielle Vorrichtung eingebaut, die als Saugfiltrationsflasche bezeichnet wird. Der Trennvorgang erfolgt durch Absaugen mit einem Sauger, um das Lösungsmittel abzusaugen.
Die Filtration mit einem Sauger wird als Saugfiltration oder Unterdruckfiltration bezeichnet und hat den Vorteil, dass der Filtrationsvorgang im Vergleich zum natürlichen Fluss in kürzerer Zeit abgeschlossen ist.
Arten von Trichtern
Es gibt verschiedene Arten von Scheidetrichtern, die, je nach Anwendung, bei chemischen Experimenten verwendet werden. Drei Typen werden besonders häufig verwendet: Glastrichter, Scheidetrichter und Buchner-Trichter.
1. Glastrichter
Glastrichter werden bei der Trennung von festen und flüssigen Bestandteilen in Suspension verwendet. Glas ist das gebräuchlichste Material für diese Art von Trichter, da es resistent gegen organische Lösungsmittel ist, die häufig bei chemischen Experimenten verwendet werden. Über die umgedrehte dreieckige Öffnung wird Filterpapier gestülpt.
2. Scheidetrichter
Ein Scheidetrichter ist ein Trichter, der zur Trennung von zwei unvermischten Flüssigkeiten verwendet wird.
An dem Glasrohr ist ein Hahn angebracht, durch den die Flüssigkeit nach unten fließt und der geöffnet werden kann, damit die Flüssigkeit hindurchfließen und entnommen werden kann.
3. Buchner-Trichter
Buchner-Trichter werden zur schnellen Filtration von Suspensionen mit großen Feststoffmengen oder von Suspensionen mit hoher Viskosität verwendet. Er besteht aus Porzellan, das gegen organische Lösungsmittel beständig ist, und wird durch Einsetzen in eine Saugfiltrationsflasche verwendet. Buchner-Trichter werden häufig bei Experimenten in der synthetischen organischen Chemie verwendet, um große Mengen von Kristallen in kurzer Zeit vom Lösungsmittel zu trennen.
Weitere Informationen zu Trichtern
Materialien für Trichter und Vorsichtsmaßnahmen bei der Verwendung
Es gibt eine breite Palette von Trichtermaterialien, darunter Kunststoff, Edelstahl und Glas, die je nach den chemischen Eigenschaften der zu dosierenden Flüssigkeit verwendet werden sollten.
Bei vielen chemischen Experimenten werden z. B. organische Lösungsmittel verwendet, die stark mit Kunststoffen reagieren, so dass ein Glastrichter mit ausgezeichneter Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel verwendet wird.