Ordnungsschemata von

  • Apparaturen
  • Experimenten

 

Ordnungsystem mit Erklärung der Systematik


Planung von chemischen Apparaturen :

 

Für das Arbeiten im Labor sind Kenntnisse über gängige Laborapparaturen sinnvoll, um nicht immer "das Rad neu erfinden zu müssen". Diese Kenntnisse kann man in "Methoden" zusammenfassen.

siehe auch Methode: Prinzipien zur Planung von Apparaturen ;

Zur Planung von Apparaturen ist das Wissen um die Aggregatzuständen der beteiligten Edukte und Produkte wichtig. Außerdem sind die zu erwartenden Reaktionsbedingungen zu berücksichtigen. Dabei sind die "Regeln der guten Laborpraxis" einzuhalten. Diese Regeln sind nirgends festgelegt. Sie werden nur durch Erfahrung gewonnen und durch praktisches Arbeiten im Labor weitergegeben. Wie bei alle Regeln ist die Anwendung den Umständen entsprechend anzupassen.

 

Anordnung nach Apparaturen:

 

Für den Aufbau von chemischen Apparaturen gelten Regeln, die von den Aggregatzustanden der Edukte und Produkte bestimmt sind.

Es gilt bei der Synthese in der Regel, dass der leichter bewegliche Stoff zum schwerer beweglichen hinbewegt wird. So werden Gase zu Gasen gebracht, Gase durch Flüssigkeiten gesagt oder gedrückt und Gase über oder durch Feststoffe streichen. Unter Verwendung der englischen Abkürzungen der Aggregatzustände Gas (g, gaseous), Flüssigkeit (l, liquid) und Feststoff (s, solid) kann man daher schreiben:

  • g + g -->
  • g + l -->
  • g + s -->
  • l + l -->
  • l + s -->
  • s + s -->

Bei der Abtrennung der Reaktionsprodukte verfährt man der Einfachheit folgend genau umgekehrt. der schwerer bewegliche Aggregatzustand wird zuerst abgetrennt. Daraus ergbt sich die Anordnung innerhalb der oberen 6 Gruppen zu:

  • --> s + s
  • --> s+ l
  • -->s + g
  • --> l + l
  • --> l + g
  • --> g + g

Gelöste Stoffe erhalten das Kürzel (sol; lat. solvatus) und werden wie Flüssigkeiten behandelt.
Speziell für die Reaktion von Gasen ist es apparativ wichtig, ob die Gase offen austreten dürfen, Zeichen g, oder in geschlossenem Behälter, als Zeichen [g], gehandhabt werden.

Dazu einige Beispiele:

Reaktion (Edukte --> Produkte) Kürzel
Kupfer reagiert beim Erhitzen an der Luft zu Kupferoxid:g + s --> s
Kohlenstoff reagiert beim Erhitzen an der Luft zu Kohlenstoffdioxid g + s --> g
Zucker reagiert beim Erhitzen an der Luft zu Wasser und Kohlenstoffdioxid: g + s --> l + g

Die Reaktionsbedingungen (Druck, Temperatur, exotherme oder endotherme Reaktion) bestimmen im Wesentlichen das Material der Geräte.

Eine Unterscheidung nach organischer und anorganischer Chemie ist nicht erforderlich. Dennoch werden bestimmte Laboroperationen in bestimmten Fachgebieten bevorzugt eingesetzt. So werden in der organischen Chemie besonders häufig

Sieden unter Rückfluss,

Destillationen

mit und ohne Schutzgas und

mit und ohne Vakuum,

Rektifikationen,

Extraktionen,

Filtrationen mit und ohne Schutzgas

chromatographische Verfahren

eingesetzt, für die es spiezielle Apparaturen gibt. Diese werden zu einem späteren Zeitpunkt gesondert behandelt.

Methode: Anordnung von Teiloperationen in Apparaturen

 

Anordnung nach Edukten:

 

Bei der Anordnung nach Edukten wird eine alphabetische Reihenfolge eingehalten.

Edukte
A B C D E F
G H I J K L
M N O P Q R
S T U V W X
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Anordnung nach Produkten (in Vorbereitung):

 

Bei der Anordnung nach Produkten wird eine alphabetische Reihenfolge eingehalten.

Produkte
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10.10.2011