Benutzer:BirgitLachner/Chemie-Buch I zum Lehrplan in Rheinland-Pfalz/Salz - ein alltäglicher Stoff und seine Eigenschaften

Nachdem ihr das neue Fach Chemie kennengelernt habt, wollen wir uns mit einem neuen Thema beschäftigen, das viel mit eurem Alltag zu tun hat. Um was es gehen soll, wird noch nicht verraten, außer soviel zunächst ... rechts auf dem Bild findet sich der Stoff, um den es in den nächsten Stunden gehen wird.

• FOLIEN-Quiz - Gesucht ist der Stoff X

Salz - ein alltäglicher Stoff

Zu Beginn erst einmal eine wichtige Information, um den Begriff "Salz" etwas genauer zu klären.

HINWEIS Salz

Das, was man umgangssprachlich als Salz bezeichnet, nennt der Chemiker Natriumchlorid mit der Formel NaCl.

Salz ist eine Bezeichnung für eine Gruppe von chemischen Stoffen, die alle sehr ähnliche Eigenschaften haben. Das Natriumchlorid, auch Kochsalz genannt, ist dabei in typischer Vertreter.

• Das VIDEO - Nicht nur Geschmackssache ist empfehlenswert, wenn man etwas über die Anwendung von Kochsalz erfahren will (dann aber nur bis X min. anschauen, da dann der Film sich dann mehr auf den industriellen Einsatz beschäftigt, der uns im Moment nicht interessiert!). Leider ist das Video nicht immer öffentlich frei zugänglich.

Das Ziel des neuen Themas wird es sein, die Eigenschaften dieser sogenannten Salzartigen Verbindungen kennen zu lernen und zu verstehen, warum sie diese Eigenschaften haben.

Damit beginnen wir, nicht nur die Eigenschaften zu betrachten, sondern hinein zu schauen in die Materie und mit Hilfe deren Aufbau diese Eigenschaften begründen zu können.

Bevor es aber komplizierter wird, sollst du das Kochsalz noch ein wenig genauer kennenlernen.

AUFGABE 1

Auf diesem Arbeitsblatt findet du einige Informationen, über Salz (Kochsalz) und wie es sich im Körper auswirkt. Lies dir die Informationen durch und markiere wichtige Informationen.

Bearbeite den Auftrag am Ende der Seite.

⇒ Download Arbeitsblatt

Weitere Beispiele für die Anwendung von Kochsalz/Natriumchlorid

Auf dem Markt sind viele Sorten von Speisesalzen verfügbar. Neben Salzsorten, denen bestimmte Geschmacksstoffe zugesetzt werden, gibt es viele,  die mit ihrer Herkunft werben. Je exotischer die Herkunft,  desto teurer sind meist die Salzsorten.

Aber bringt es etwas, so viel Geld für ein "besonderes" Salz zu bezahlen? ⇒ Beispiel Himalaja-Salz

Pökeln, ist die Behandlung von Fleisch und Fisch mit einer Mischung ausNatriumchlorid NaCl (das Kochsalz) mit einigen anderen Salzarten, die andere Formeln haben, wie NaNO3 Natriumnitrat oder KNO3 Kaliumnitrat. Dazu kommen Hilfsstoffe und Gewürze.

Das Pökeln dient dazu, die Lebensmittel vor dem Verderben zu schützen, meist gegen Bakterien. Den Bakterien wird dabei zum Teil das Wasser entzogen, was sie abtötet. Inzwischen ist das aber nicht mehr der Hauptgrund fürs Pökeln, denn es steht mehr die Farb- und Aromaentwicklung im Vordergrund. Meist wird das Pökeln auch im Zusammenhang mit weiteren Konservierungsmaßnahmen wie Trocknen, Räuchern und Erhitzen genutzt.

Salz - nicht nur Natriumchlorid sondern auch andere Sorten - wird in teilweise großen Mengen zum Streuen im Winter verwendet, um die Straßen eisfrei zu bekommen oder zu halten.

Dahinter steckt die Tatsache, dass das Auflösen des Salzes in Wasser zum Schmelzen führt. Erinnert ihr euch an das erste Experiment mit der Salz-Eis-Mischung? Da wurde es allerdings kälter. Was hinter diesen Effekten steckt, werden wir uns anschauen können, wenn wir wissen, wie Salze allgemein aufgebaut sind.

Die Verwendung von Auftauch-Salz wirkt sich übrigens negativ auf den Boden neben den Straßen aus. Deshalb ist in vielen Städten die Nutzung von Auftau-Salz für private Zwecke verboten.

Insbesondere für Wildtiere werden sogenannte Lecksteine im Handel angeboten. Ein Leckstein, kann ein "künstlich" hergestellter Salz-Block sein, oder salzhaltiges Gestein, das angeleckt werden.

Durch das Lecken werden die Tiere mit Mineralien versorgt, wodurch sie ihren Mineralstoffhaushalt ausgleichen können. Dabei ist für die Tiere wichtig, neben einem hohen Anteil von Kochsalz (Natriumchlorid) auch andere Mineralsalze in geringen Mengen, mit sogenannten Spurenelementen, zu bekommen.

Dies ist vor allem notwendig, weil früher das Angebot an Pflanzen sehr viel breiter war und genügend "salzhaltige" Kräuter zur Verfügung standen.

Falls dich das Thema interessiert, so kannst du dich auf der Seite Salz für Wildtiere von ⇒ [W wie Wissen] genauer darüber informieren.

Vorkommen von Salz

Kochsalz kommt zwar in großen Mengen auf der Erde vor, aber nicht immer ist es rein verfügbar. Also muss es gewonnen werden. Ihr werdet das auch selber durchführen und ihr werdet auch lernen, was bei den Verfahren auf Teilchenebene passiert.

Salz kommt als Mineral an verschiedenen Stellen der Erde vor. Das Vorkommen und ob man es für die Verwendung als Speise- oder Industriesalz gewinnen will, bestimmt, wie man es abbaut .

Als Steinsalz, bezeichnet man ein  Sedimentgestein, welches in der geologischen Vergangenheit der Erde auf natürlichem Weg durch Ausfällung aus konzentriertem Meerwasser entstanden ist und nun in Bergwerken abgebaut wird.

Besonders große Kochsalz-Kristalle kann man im Salzbergwerk Merkers in Thüringen bewundern.

Die metergroßen Kochsalz-Kristalle müssen sich über viele Jahrhunderte hinweg gebildet haben.

Du kannst Salzkristalle selber züchten und wirst ebenfalls würfelförmige Kristalle bekommen. Das ist die normale Form von der Verbindung Natriumchlorid NaCl.

Anleitungen für das Züchten von Salzkristallen findest du ⇒ hier.

In Deutschland wird der größte Teil des gewonnenen Salzes in Bergwerken abgebaut.

Das Salzgestein wird durch Bohr-, Spreng-, und Schrämmarbeiten gelöst und mit Baggern abtransportiert.

Früher war die Salzgewinnung mittels Wasser verbreiteter, da diese Gewinnung technisch sein einfach ist. Es wird Wasser ins Bergwerk gepumpt und salziges Wasser wieder rausgepumpt.

Pakistanisches Steinsalz, sogenanntes Himalaya-Salz. ist eine Handelsbezeichnung für rosagetöntes (eisenionenhaltiges) Steinsalz. Wie andere rohe (unraffinierte) Steinsalze besteht es zu 97 bis 98 Prozent aus Natriumchlorid und einem geringen Anteil von etwa sieben weiteren Mineralien.

Seine rötliche Färbung verdankt es einem geringem Anteils an Eisenoxidverunreinigungen, also quasi Rost.

Große Mengen an Salz sind auch im Meerwasser vorhanden. Es ist chemisch gesehen eine Lösung, von Natriumchlorid in Wasser (und in kleineren Mengen einigen anderen Salzen) die einen durchschnittlichen Salzgehalt von 3,5% Massenanteil hat. Der Gesamtsalzgehalt schwankt je nach Meer. Die Ostsee hat einen Salzgehalt von 0,2 bis 2%.

Einige Binnenseen ohne Abfluss haben weit höhere Salzanteile im Wasser. Das Tote Meer zum Beispiel ist für seinen Salzgehalt von 28% bekannt.

Meist wird zur Salzgewinnung das Wasser mit der Hilfe der Sonne entfernt. Hier die sogenannten Verdunstungsbecken am Mittelmeer in Südfrankreich.

Wie in solchen Saline Salz gewonnen wird, lernst du noch genauer kennen.

An der Pazifikküste von Südamerika gibt es einen größeren Bereich, der sehr trocken ist. Hier gibt es richtige Salzwüsten oder -seen.

Da es hier kaum regnet, kann das Salz hier einfach zusammengekratzt werden. Man sieht im Bild Salzkegel, die in einem bolivianischen Salzsee (Salar de Uyuni) zusammengekratzt worden sind. Dort gibt es auch ein ⇒ Hotel ganz aus Salz.

Salz wird in Verdunstungsbecken auf der ganze Welt gewonnen.

Interessant sind die Salzteiche in der Bucht von San Francisco. Halophile(= salzliebende) Mikroorganismen färben das salzhaltige Wasser rötlich.

Gewinnung von Kochalz

Wie konkret die Gewinnung von Salz aus Meerwasser am Mittelmeer durchgeführt wird, wirst du in der folgenden Aufgabe genauer betrachten und festhalten. Dazu liefert ein Film die notwendigen Informationen.

AUFGABE 2

Gewinnung Salz aus dem Meerwasser

Schau dir das Video an, das ausführlich beschreibt, wie Meersalz auf La Palma gewonnen wird. Bereite dich darauf vor, den Inhalt in einem übersichtlichen Schema festzuhalten. Beachte dabei auf dem Arbeitsblatt die konkreten Arbeitsaufträge und Informationen am Ende.

Vermutlich ist es sinnvoll, den Film zweimal anzuschauen. Beim ersten Mal um einen Überblick zu bekommen und das zweite Mal, um das Schema auf dem Arbeitsblatt auszufüllen.

⇒ Download Arbeitsblatt "Meersalzgewinnung"

Ähnlich, wie im Video gezeigt, sollst du selber Salz gewinnen. Das betten wir ein in Wissen rund um chemische Trennverfahren und die Planung der Vorgehensweise.

AKTIVITÄT (PFLICHT) - Trennverfahren zur Gewinnung von Kochsalz aus einem Stein-Salz-Gemisch

Eure Aufgaben soll es in den nächsten Stunden sein, selber Kochsalz aus Steinsalz zu gewinnen. Mit Hilfe des Buches werde ihr Trennverfahren kennenlernen und diejenigen heraussuchen, die wir für Salzgewinnung im Labor brauchen.

⇒ AKTIVITÄT (PFLICHT) - Trennverfahren zur Gewinnung von Kochsalz aus einem Stein-Salz-Gemisch

Salzgewinnung und das Gradierwerk in Bad Dürkheim

Wenn man, zum Beispiel im Süden von Rheinland-Pfalz, an Salzgewinnung denken, dann sollten wir mal einen Ausflug nach Bad Dürkheim machen. Das Bad Dürkheimer Gradierwerk, vor Ort häufig nur „Gradierwerk“ oder auch „Saline“ genannt, ist ein Teil der Kuranlagen. Die Anlage erhöht durch das sogenannte Gradieren den Salzgehalt einer Sole (also Salzlösung). Das Gradierwerk ist eines der Wahrzeichen der pfälzischen Kur- und Kreisstadt.

In der heutigen Form wurde es zwischen 1847 und 1850 errichtet und ist mit 333 m Länge eines der größten in Deutschland.

Salzquellen in Bad Dürkheim sind ab 1387 belegt. 1594 wurde im Osten der Stadt eine erste Saline erbaut, die Schönfelder Salzhütte. In den Folgejahren wurden in Bad Dürkheim weitere Gradierwerke errichtet, die das Salz der Dürkheimer SalinePhilippshall nutzten. Besonders in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts gewann das Dürkheimer Salz an Bekanntheit.

Hier ein paar Bilder aus Bad Dürkheim.

Die Saline von Bad Dürkheim hat eine Höhe von nahezu 10 Metern ist über 300 Meter lang.

Rechts unten sieht man, wo die herabtropfende Sole aufgefangen wird.

Das "leere" Gradierwerk, wenn der Reisig ausgetauscht wird.

Das Gradierwerk besteht, wie auch in den Bildern zu sehen ist, aus einem Holzgerüst, in das Reisigbündel (vorwiegend Schwarzdorn) gestapelt werden. Das Verb gradieren bedeutet „einen Stoff in einem Medium konzentrieren“. Im Falle eines Gradierwerks wird der Salzgehalt im Wasser erhöht, indem die Sole von oben über das Reisig herunterläuft, wobei auf natürliche Weise Wasser verdunstet. Außerdem lagern sich Verunreinigungen der Sole an den Dornen ab; dadurch wird die Qualität des erzeugten Salzes erhöht.

Gradierwerke werden in Deutschland heute oft nur noch zu Kur-Zwecken betrieben. Durch die herabrieselnde Sole wird die Luft in der Nähe des Gradierwerks mit Soletröpfchen und Salzaerosol angereichert, die Wassertröpfchen binden Partikel in der Luft. Dies wirkt sich ähnlich wie bei Seeluft bei Pollenallergikern und Asthmatikern und anderen Krankheiten positiv aus. Durch das Einatmen salzhaltiger Luft werden die Atemwege befeuchtet und die Wandungen der Atemorgane positiv beeinflusst.

Ausblick auf andere Gemische

Nach diesem kleinen Ausflug nach Bad Dürkheim kehren wir zurück zu den Trennmethoden und Gemischen.

Im Text wurde vorhin der Begriff Lösung genannt, als die chemische Bezeichnung für ein Gemisch aus (Koch)Salz und Wasser. Diesen Begriff wirst du sicher schon außerhalb des Chemie-Unterrichts gehört haben. Wobei der Begriff "Lösung" natürlich nicht nur für Gemische verwendet wird.  

Im chemischen Sinne ist Lösung ein Begriff, der vorgibt, welche Arten von Stoffen da miteinander vermischt sind.

Im Alltag tauchen oft weitere Begriffe für spezielle Gemisch-Arten auf, die du sicher schon einmal gehört hast, wie Emulsion, Rauch, Schaum, Legierung und weitere mehr. Dies werden wir hier nicht weiter vertiefen, denn es kommt in einem anderen Zusammenhang noch einmal zur Sprache.

Wir kümmern uns nun weiter um Salz und seine Eigenschaften.

Eigenschaften von Salz untersuchen

Wie am Anfang erwähnt, ist das Kochsalz nur ein Beispiel für die große Gruppe von salzartigen Verbindungen. Man fasst diese Stoff zu einer Gruppe zusammen, da sie alle sehr ähnliche Eigenschaften haben.

BEGRIFF - Stoffgruppen

Es gibt zahlreiche Gruppen von Stoffen, die sehr ähnliche Eigenschaften haben. Neben den salzartigen Verbindungen kennt ihr schon die Gruppe der Metalle, auch wenn wir deren Eigenschaften noch nicht so genau betrachtet haben. Weitere Gruppe werden noch folgen.

Die Eigenschaften "salzig" zu schmecken ist dabei eher eine Besonderheit von dem Kochsalz = Natriumchlorid. Einige Salze sind auch giftig oder zumindest ungesund, daher solltest du nur das probieren, was du wirklich kennst. Und das nur in einer sauberen Umgebung machen keinesfalls im Chemiesaal.

Also denke daran: keine Geschmacksproben im Chemieraum!

In der folgenden Aktivität gibt es einige Experimente, die in einem Experimentierzirkel durchgeführt werden. Natürlich wirst du auch wieder deine Beobachtungen protokollieren.

AKTIVITÄT (PFLICHT) - Untersuchung der Eigenschaften von Kochsalz

Dich erwarten sechs mögliche Experimente, bei denen du die Eigenschaften der salzartigen Verbindungen genau kennenlernen wirst.

⇒ AKTIVITÄT (PFLICHT) - Untersuchung der Eigenschaften von Kochsalz

Bisher haben wir uns Salz sozusagen nur von außen angeschaut. Auf der nächsten Seite versuchen wir zu ergründen, was hinter diesen Eigenschaften steckt.