Der Staubsauger
von Alexander König
Ziel des Versuchs In diesem Versuch wird ein sehr kleiner Filter in Form eines hohlen Tonkruges verwendet und mittels eines Vakuums das Schmutzwasser in eine Waschflasche gesaugt und zeitgleich gesäubert.
Vorbemerkung
In diesem Versuch wird ein sehr kleiner Filter in Form eines hohlen Tonkruges verwendet und mittels eines Vakuums Schmutzwasser in eine Waschflasche gesaugt und zeitgleich gesäubert. Alternativ kann der Versuch auch ohne Vakuum auf Grund des hydrostatischen Paradoxons verwendet werden.
Materialien
Gas- & Wasserschlauch, Stativ mit Klammer, hohler Tonkrug, Parafilm (o.ä. Abdichtband), Waschflasche, Schmutzwasser, Vakuum oder Wasserstrahlvakuumpumpe
Durchführung
Das System wird wie in Abbildung 1 aufgebaut. Es ist darauf zu achten, dass das System dicht ist. Das Vakuum wird für einige Sekunden geöffnet und kann danach wieder geschlossen werden. Wird eine Wasserstrahlvakuumpumpe verwendet, sollte ein Absperrhahn zwischen Waschflasche und Vakuum eingebaut werden.
Beobachtung
Nach 45 Minuten sieht man einen Anstieg des Wassers im Wasserschlauch. Je nach Länge des Wasserschlauchs sammelt sich das Wasser nach einer gewissen Zeit in der Waschflasche. Über Nacht sinkt der Schmutzwasserstand sichtbar, bis der Tonkrug nicht mehr mit ihm in Kontakt ist. In der Waschflasche befindet sich nur noch sauberes Wasser.
Abbildungen
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Abb. 1: Aufbau des Tonkrugfilters mit Vakuum -
Abb. 2: Alternativer Aufbau des Tonkrugfilters. Durch das Hydrostatische Paradoxon nivellieren sich die Flüssigkeitssäulen auf eine Höhe. Hierbei wird das Wasser, welches von außen nach innen strömt, vom Schmutz gefiltert.
Deutung
Die Poren des Tonkruges sind so fein, dass er keine Schmutzstoffe aus dem Schmutzwasser passieren lässt. Das Wasser wird optisch aufgereinigt.
Entsorgung
Das Wasser in der Waschflasche kann in den Ausguss gegeben werden. Das Schmutzwasser kann filtriert ebenfalls in den Ausguss gegeben werden. Rückstände können in den Feststoffabfall entsorgt werden.
Anmerkungen & Unterrichtsanschlüsse
Dieser Versuch eignet sich vorrangig für eine Projektwoche mit den Themen Recycling und Wasseraufbereitung, da die Durchführung eine Nacht über dauert. Möglich ist hier auch, explizit die Sogwirkung von Vakuum zu demonstrieren. Ein alternativer Aufbau (Abbildung 2) ohne Vakuum kann hier als Kontrollprobe genutzt werden. Auch hier gelangt Wasser in den Tonkrug, jedoch sehr viel weniger als im Ansatz mit Vakuum.