Die Saline in Lüneburg
AFB I–IILüneburg in Niedersachsen war über 1000 Jahre lang durch Salz reich. Aus dem Boden wurde Sole gefördert — Wasser, in dem sehr viel Salz gelöst ist. Die Sole wurde in großen, flachen Eisenpfannen über einem Feuer gekocht, bis das Salz als Kruste übrig blieb. Holz für die Feuer war knapp und teuer.
Ein Liter Lüneburger Sole enthielt etwa 250 g Salz. Ein Liter Nordseewasser enthält etwa 35 g Salz.
- Nenne das Trennverfahren, das in der Saline benutzt wurde, und den Stoff, der als Rückstand übrig blieb.
- Beschreibe mithilfe des Teilchenmodells, was beim Kochen der Sole mit den Wasserteilchen und den Salzteilchen geschieht.
- Berechne, wie viel Salz aus 20 Litern Sole und wie viel aus 20 Litern Nordseewasser gewonnen werden kann.
- Begründe mit deinem Ergebnis aus c), warum die Salzsieder lieber Sole als Meerwasser gekocht haben.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Eindampfen (die Sole wird „gesotten“). Rückstand: Salz (Siedesalz).
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Die Wasserteilchen bewegen sich beim Erhitzen immer schneller und verlassen die Sole als Wasserdampf. Die Salzteilchen verdampfen nicht — sie bleiben zurück und lagern sich als Kruste aneinander.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Sole: 20 · 250 g = 5000 g = 5 kg Salz. Nordseewasser: 20 · 35 g = 700 g Salz.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Für dieselbe Menge Salz muss man bei Meerwasser etwa siebenmal so viel Wasser verdampfen. Das kostet viel mehr Holz und Zeit. Sole liefert mit wenig Brennstoff viel Salz.
Wasser für die Insel
AFB II–IIIAuf einer kleinen Insel ohne Süßwasserquelle wird Trinkwasser mit einer Solar-Destille gewonnen: Meerwasser steht in einer schwarzen Wanne unter einem schrägen Glasdach. Die Sonne erwärmt das Wasser, Wasser verdunstet. An der Innenseite des Glasdachs bilden sich Tropfen, die nach unten in eine Rinne laufen und in einem Kanister gesammelt werden.
Mia meint: „Das ist keine Destillation — da kocht ja gar nichts.“
- Vergleiche die Solar-Destille mit einer Destillationsapparatur im Labor: Ordne den Teilen Wanne, Glasdach und Kanister jeweils das Laborgerät zu, das dieselbe Aufgabe hat.
- Erkläre, warum sich an der Innenseite des Glasdachs Tropfen bilden und warum das Wasser im Kanister nicht salzig ist.
- Nimm Stellung zu Mias Aussage.
- Bewerte die Solar-Destille als Wasserversorgung für die Insel. Nenne dabei mindestens einen Vorteil und einen Nachteil.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Hinweis zu Aufgabe d)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
Wanne mit Meerwasser ↔ Rundkolben (hier wird erwärmt). Glasdach ↔ Liebigkühler (hier kondensiert der Dampf). Kanister ↔ Vorlage (hier wird das Destillat gesammelt).
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
Das Glasdach wird von der Außenluft gekühlt. Der warme Wasserdampf trifft auf das kühlere Glas, kühlt ab und kondensiert zu Tropfen. Nur das Wasser verdunstet — das Salz bleibt in der Wanne. Deshalb ist das Destillat im Kanister salzfrei.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Mia hat nur teilweise recht: Das Wasser kocht nicht, es verdunstet langsam unter 100 °C. Trotzdem ist es eine Destillation im weiteren Sinn, denn der Dampf wird wieder flüssig gemacht und getrennt aufgefangen. Verdampfen, Kondensieren und Auffangen sind dieselben Schritte wie im Labor.
Erwartungshorizont zu Aufgabe d)
Vorteile: Sonnenenergie kostet nichts, keine Chemikalien, einfache Technik. Nachteile: Es entsteht nur wenig Wasser pro Tag, bei Wolken und nachts fast nichts, große Flächen nötig. Urteil z. B.: gut als Notversorgung oder für wenige Menschen, für eine ganze Insel allein zu wenig. Jedes begründete Urteil ist richtig.