Chemische Experimente für die Grundschule

Boden als Filter 1

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Zeitbedarf: 15 Minuten.
Ziel: Reinstoff und Gemisch, Lösungen; Filterwirkung, Trinkwasser, Wasseraufbereitung, Reinigungskraft.
Material:
bulletPET-Flasche 500ml
bulletMarmeladenglas  (>250ml)passend zur PET-Flasche
bulletMesser oder Schere
bulletWaage 0g
bulletQuarzsand (Baumarkt)
bulletBecherglas 100ml
bullet2 Teelöffel
bulletWatte
bulletZeitungen
bulletMeßzylinder 10ml
Chemikalien:
bulletSpeiseöl
bulletSägespäne
bulletMethylenblau-Lösung
bulletTrinkwasser
Vorbereitung:
  1. Von der PET-Flasche den Boden abschneiden. Trinköffnung mit ca. 1g Watte verschließen. Über die Bodenöffnung ca. 200g Quarzsand einfüllen. Mit der Trinköffnung nach unten auf den Rand der Glasöffnung stellen.
  2. Quarzsand nach dem Aufbau mit ca. 500ml Wasser waschen. Waschwasser wegkippen.

Durchführung1: Herstellung eines Modell-Schmutzwassers:
Im Kunststoffbecher werden ca. 50ml Wasser, 5 Tropfen Methylenblau, und 1 gestrichenen Teelöffel Sägespäne gut verrührt, dann 5ml Speiseöl zugegeben und wieder verrührt.
Durchführung2: Test der Filterwirkung:
Schmutzwasser gleich nach dem Rühren oben auf den Sand gießen.
Beobachtung2: Wasser läuft sauber durch, Methylenblau, Öl und Sägespäne werden vom Sand zurück gehalten.
Durchführung3: Becher nochmal mit Wasser füllen und wieder oben auf den Sand gießen.
Beobachtung3: Methylenblau läuft doch durch.
Deutung:
  1. Stoffe benötigen eine gewisse Zeit, um durch Bodenschichten zu dringen.
  2. Methylenblau ist am schnellsten. Erst kam die Sandfeuchtigkeit (vom Waschen!) heraus (ca. 50ml), dann kam das Methylenblau an.
  3. Speiseöl ist sehr langsam und bleibt unter diesen Bedingungen im Sand.
  4. Sägespäne sind zu groß: sie gehen gar nicht durch.
Entsorgung: Sand auf 2-4 Bogen Zeitungspapier ausleeren und eingepackt in den Hausmüll.
Quelle: Ursprünglich: "Wasserschule Oberfranken" - Handreichung für das 3. und 4. Schuljahr. Stark verbessert.
Did. Hinweise:
  1. Beachten Sie die Zeitverzögerung, nach der Methylenblau erscheint. In vielen Anleitungen wird nach Zugabe der ersten Portion nicht weiter gemacht und das Ergebnis als Filterwirkung missinterpretiert.
  2. Methylenblau kann nicht durch blaue Tinte ersetzt werden. Pelikan Königsblau (pH=2) verblasst in Trinkwasser (pH>6) von selber und würde eine Filterwirkung des Bodens vortäuschen. Zitronensaft würde helfen.
  3. Speiseöl bleibt in den Poren hängen, ist aber nicht "weg". Im Boden würden Mikroorganismen es im Verlauf von mehreren Tagen zersetzen.
  4. Das Experiment ist ein Modellversuch: der Quarzsand steht für den Boden, unsere Mischung für Schmutzwasser.

  

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Universität Bayreuth
Didaktik der Chemie

© Walter.Wagner ät uni-bayreuth.de, Stand: 17.05.11