Experiment des Monats
Januar 1999

Aktivkohle
Aktivkohle dient aufgrund ihres hohen Adsorptionsvermögens zur Entfernung organischer Substanzen aus wässriger Lösung. Bei diesem Versuch wird zunächst Kristallzucker durch konzentrierte Schwefelsäure entwässert ("verkohlt") und die entstandene Zuckerkohle zur Adsorption von Farbstoffen verwendet.


Herstellung von Zuckerkohle; mit Universalindikator gefärbtes Wasser, + Zuckerkohle

Geräte und Chemikalien:
Bechergläser, Erlenmeyerkolben, großes Reagenzglas, Meßpipette.
Kristallzucker (Saccharose), konzentrierte Schwefelsäure, Methylenblau oder Universalindikator oder anderen wasserlöslichen Farbstoff.

Herstellung der Zuckerkohle

Ein großes Reagenzglas etwa 1 cm hoch mit Kristallzucker füllen. Den Zucker mit einigen Tropfen Wasser anfeuchten und mit konzentrierter Schwefelsäure (2-3 ml) übergießen. Nach einigen Sekunden erfolgt unter Schwarzfärbung die Verkohlung des Zuckers. Die Kohle wird durch freiwerdendes CO2 und SO2 (Abzug !) aufgebläht. Die Zuckerkohle gründlich mit Wasser auswaschen und trocknen.

Adsorption von Farbstoffen

In einem Kolben oder Becherglas Wasser mit einigen Tropfen einer Farbstofflösung (z.B. Methylenblau, Fuchsin, Universalindikator) anfärben. 1 - 2 Spatel der pulverisierten Zuckerkohle dazugeben und schütteln. Nach einigen Minuten hat sich die Lösung entfärbt. Den Ansatz von der Aktivkohle abfiltrieren, das Filtrat ist (fast) farblos.

Erklärung:
Konzentrierte Schwefelsäure ist stark hygroskopisch (wasserentziehend) und kann viele sauerstoffhaltige organische Verbindungen entwässern. Zurück bleibt feinverteilter Kohlenstoff = Aktivkohle.
An der Oberfläche der Aktivkohle können organische Moleküle adsorbiert werden. Diese sind relativ fest gebunden, dadurch ist es möglich, mittels Aktivkohle Farbstoffe, Pestizide etc. aus wässrigen Lösungen zu entfernen. Die mit diesen Substanzen beladene Aktivkohle kann anschließend abfiltriert werden.

Gefahren:
Konzentrierte Schwefelsäure ist stark ätzend, ebenso das freiwerdende Schwefeldioxid (SO2). Die Verkohlung sollte im Abzug durchgeführt werden.

Entsorgung:
Nicht benötigte Kohle kann zum Hausmüll gegeben werden. Die Lösungen neutralisieren Abwasser.

Literatur & Links:
Bukatsch/Krätz/Probeck/Schwankner: "So interessant ist Chemie" - Versuch 74, S. 85-86
K.-H. Grothe: "Chemie" - Versuch 81.5, S. 81
V. Wiskamp, W. Proske: "Umweltbewußtes Experimentieren im Chemieunterricht" - Kap. 9, S. 53 - 58


Archiv:

Dezember 1998: LANDOLT-Zeitreaktionen



zurück zum aktuellen Experiment

Seite erstellt am: Mittwoch, 30. Dezember 1998, A. Schunk.