Big Bang HTL 2, Schulbuch

16 Bereich Grundlagen der Chemie (II. Jahrgang, 3. Semester) Bei der Extraktion werden mit Hilfe eines Lösungsmittels (Extraktionsmittel) eine oder mehrere bestimmte – ge- wünschte - Komponenten aus einem Gemisch herausgelöst (extrahere lat. = herausziehen ). Die Trennung beruht also auf der unterschiedlichen Löslichkeit in einem Lösungs- mittel. Die Wahl des richtigen Lösungsmittels ist entschei- dend für das Gelingen einer Extraktion, siehe Versuch 1.5. Ein hervorragendes Lösungsmittel ist Wasser. Mit Wasser kann man alle wasserlöslichen ( hydrophilen ) Bestandteile aus einem Gemisch herauslösen. Daher kann man mit Wasser die Geschmacksstoffe aus Kaffeepulver und Teeblättern, Salz aus Gestein oder Zucker aus Rüben gewinnen. ( F29 ) Im Fall der Zuckergewinnung lässt man heißes Wasser auf die klein geschnittenen Zuckerrüben einwirken. Danach filtriert man die unlöslichen Bestandteile der Zuckerrübe ab. V 1.5 Extraktion von Karottenfarbstoff Geräte und Chemikalien: Bechergläser, Reibe, Filterpapier, Trichter, Wasser, Benzin , Spiritus (Ethanol vergällt) , Speiseöl Durchführung: Reibt jeweils die gleiche Menge an Karotten (gleich viel Masse) und versucht, den Karottenfarbstoff mit den verschiedenen Lösungsmitteln zu lösen: – Karotten reiben, in ein Becherglas geben (4x) – jeweils 10ml Lösungsmittel dazu – 5 min. einwirken lassen, umrühren – abfiltrieren in Reagenzgläser und die Farbintensität beurteilen je intensiver die Farbe, desto mehr Farbstoff hat sich gelöst Aufgaben: a) Ermittle, mit welchem Extraktionsmittel die Extrak- tion am besten funktioniert hat! b) Beurteile, ob der Karottenfarbstoff eher wasserlös- lich oder eher fettlöslich ist. Entsorgung : Benzin und Öl in den Behälter A halogenfrei, Spiritus in den Behälter B Für die ganz Schnellen/ oder als arbeitsteilige Gruppenarbeit Führt den Versuch mit Rotkraut durch! e Abb. 1.29: Danach muss (nach ein paar Reinigungsschritten) nur noch das Wasser verdampft werden und der Zucker bleibt übrig. Solche Extraktionen, bei denen eine oder mehrere Kompo- nenten aus einem Feststoffgemisch extrahiert werden, nennt man Fest-Flüssig-Extraktionen . Beim Zubereiten von Rote-Rüben-Salat passiert ebenfalls eine Extraktion – nur nicht gewollt. Wasser löst den (wasser- löslichen) Farbstoff aus den roten Rüben. Der befindet sich dann im Kochwasser und später in der Marinade. Im Gegensatz dazu ist der Farbstoff der Karotte kaum wasser- löslich ( = hydrophob ), sondern fettlöslich, und daher wird auch das Wasser beim Karotten-Kochen nur wenig orange. Man muss sich eben genau überlegen, welches Lösungsmit- tel man für welche Extraktion benutzt. Den herausgelösten „extrahierten“ Stoff (oder das Stoff- gemisch) bezeichnet man als Extrakt . Man kann auch aus Flüssigkeitsgemischen einzelne Bestandteile mit Hilfe eines Lösungsmittels herauslösen, siehe Versuch 1.6. Solche Extraktionen nennt man Flüs- sig-Flüssig-Extraktionen . Abb. 1.30: Extrakte V1.6 L Extraktion des Farbstoffes aus Fanta Geräte und Chemikalien: 100ml Scheidetrichter, Fanta, 1-Butanol , Stativ mit Stativring Durchführung : Scheidetrichter mit etwa 20ml mit Fanta füllen, ebenfalls etwa 20ml 1-Butanol zugeben. SchülerInnen beobachten lassen (Aufg. a und b!) Vorsichtig schwen- ken und schütteln, zwischendurch immer wieder entlüften. In den Stativring stellen und die Phasen entmischen lassen. Aufgaben: a) Wo im Scheidetrichter befindet sich die Fanta-Phase? Welche Farbe hat sie vor / nach dem Versuch? b) Wo im Scheidetrichter befindet sich die Butanol- Phase? Welche Farbe hat sie vor / nach dem Versuch? c) Woher kommt die Farbe im Fanta? Lies nach auf der Zutatenliste! Entsorgung : Organische Phase: Behälter B e Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv