Volumenbestimmung
 
Bei Gasen oder Flüssigkeiten werden die im Labor benötigten Stoffportionen vorzugsweise in Volumenmengen bestimmt. Das Volumen wird nach dem SI-Einheiten-System von der Basisgröße Länge abgeleitet. Die Einheit des Volumens ist der Kubikmeter (m³) oder der Liter (l):
 
1000 Liter = 1 Kubikmeter (m³)
1000 Milliliter (ml) = 1 Liter (l) = 1000 Kubikzentimeter (cm³)
 
 
 
Aufnahme von Flüssigkeiten und Volumenbestimmung
 
Laborgeräte wie Bechergläser oder Erlenmeyerkolben sind mit einer Volumenkennzeichnung versehen, die sich zum groben Abmessen von Flüssigkeiten eignet. Bei genaueren Messungen benötigt man Messgeräte, wie Messzylinder, Messpipette oder Messkolben. Messzylinder sind in den Größen von 10ml bis 2 Liter erhältlich. Sie ermöglichen das Ablesen von Flüssigkeitsmengen mit einer Genauigkeit von bis zu 0,1ml. Das genaue Befüllen erfolgt mit einer Tropfpipette, Luftblasen entfernt man durch vorsichtiges Klopfen an der Glaswand. Die Oberfläche des Flüssigkeitsspiegels im Messzylinder bildet einen (gebogenen) Meniskus. Zum genauen Ablesen zieht man eine Tangente in Augenhöhe zur Messskala:
 
 
Eine wesentlich genauere Ablesung ist mit den Messpipetten möglich. Die üblichen Größen von 1ml bis 25ml ermöglichen eine Ablese-Genauigkeit von bis zu 0,01ml. Bei den Vollpipetten kann immer nur eine bestimmte Flüssigkeitsmenge dosiert werden, dann allerdings mit sehr hoher Genauigkeit.

Das Ansaugen der Flüssigkeit bei den Pipetten erfolgt niemals mit dem Mund, sondern immer mit Hilfe von Gummisaugern oder speziellen Pipettenhelfern. Der Peleusball ist ein mit Ventilen versehener Gummiball, der das exakte und gefahrlose Aufsaugen und Auslaufenlassen von Flüssigkeiten ermöglicht. Zum Ansaugen drückt man Ventil a und den Gummiball zusammen. Durch Drücken von Ventil b wird die Flüssigkeit bis zur gewünschten Markierung angesaugt. Das Auslaufenlassen erfolgt durch Drücken von Ventil c. Bei der pi-pump kann ein Kolben aus Kunststoff über ein Zahnrad mit Hilfe eines Rädchens (a) bewegt werden. Durch Drücken der Klappe b wird die Pipette entleert:

 
Peleusball
pi-pump
 
Messkolben werden zum Herstellen molarer Maßlösungen benötigt. Sie sind in den Größen von 10ml bis 2 Liter erhältlich. Alle Messkolben sind auf eine Temperatur von 20°C geeicht und lassen aufgrund ihrer engen Hälse eine äußerst genaue Volumenbestimmung zu. Zur Herstellung einer Maßlösung füllt man den Messkolben zunächst zur Hälfte mit dem Lösungsmittel und gibt dann die notwendige Menge des zu lösenden Stoffes hinzu. Findet eine Erwärmung statt, muss man bis zur Abkühlung warten. Dann wird mit dem Lösungsmittel bis zu Eichmarke aufgefüllt.
 
Büretten werden in der Maßanalyse benutzt, um z.B. mit Hilfe einer Neutralisation die Konzentration einer Säure oder einer Lauge zu bestimmen (Näheres siehe unter >Titration).
 
 
Aufnahme von Gasen und Volumenbestimmung
 
Soll das Volumen eines Gases nicht bestimmt werden, dann kann man es einfach in ein Reagenzglas oder in einen Standzylinder einleiten. Bei Gasen mit geringerer Dichte als Luft, z.B. bei Wasserstoff, zeigt die Öffnung des Auffangbehälters nach unten. Bei Gasen mit größere Dichte als Luft zeigt die Öffnung nach oben, z.B. bei Sauerstoff oder Kohlenstoffdioxid. Um einen Verlust durch Luftströmungen zu vermeiden, empfiehlt sich eine Abdeckung des Behälters, z.B. durch eine Glasplatte.
 
 
 
links: Auffangen eines Gases mit höherer Dichte als Luft
rechts: Auffangen eines Gases mit geringerer Dichte als Luft

Bei einer Volumenbestimmung ist zu berücksichtigen, dass Gase bei unterschiedlicher Temperatur und Druck verschiedene Raumgrößen einnehmen. Daher kann die selbe Masse an Gas unterschiedliche Volumina besitzen.
 
Eine einfache Form zum Messen von Gasvolumen stellt ein Messzylinder dar, der zum pneumatischen Auffangen von Gasen verwendet wird (siehe Abbildung). Es kann dafür auch ein Eudiometerrohr oder eine Glocke mit Mensur verwendet werden. Für das pneumatische Auffangen der Gase sind auch Einsätze aus Kunststoff für die pneumatische Wanne erhältlich. Die Müllersche Gasmessglocke wird in einen mit Wasser gefüllten Standzylinder getaucht und mit einer Halteklammer befestigt.
 

 
pneumatisches Auffangen eines Gases
Müllersche Gasmessglocke
 
Als Sperrflüssigkeit wird in der Schule in der Regel nur Wasser eingesetzt. Dabei ist zu beachten, dass sich Wasser als Sperrflüssigkeit nicht zum Auffangen von Gasen eignet, die sich gerne in Wasser lösen oder mit Wasser reagieren, z.B. Ammoniak, Chlorwasserstoff oder Schwefeldioxid. Zur Herabsetzung des Lösevermögens, z.B. beim Auffangen von Ethin, Kohlenstoffdioxid, oder Schwefelwasserstoff kann der Sperrflüssigkeit Natriumchlorid zugegeben werden. Wasser ist für Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlenstoffmonoxid gut geeignet.
 
Der Hofmannsche Wasserzersetzungsapparat ist ein Gerät zur elektrolytischen Zerlegung von Wasser. Die entstehenden Gase sammeln sich in den beiden Messrohren und können mit Hilfe eines Hahns entnommen werden. Die Messrohre sind als Gasmessrohre auch einzeln erhältlich.
 
Hofmannscher
Wasserzersetzungsapparat
Gasmessrohr
Gasometer
 
Sehr gebräuchlich sind auch Geräte zum trockenen Auffangen von Gasen. Dies hat den Vorteil, dass die Gase nicht mit Wasser reagieren oder sich darin lösen. Beim Gasometer drückt das einströmende Gas einen Kolben nach oben. Mit diesem Gerät können Gasmengen von bis zu einem Liter aufgefangen und aufbewahrt werden.
 
 
 
Kolbenprober
 
Der Kolbenprober ist eine Gasspritze, die üblicherweise in den Größen 50ml und 100ml erhältlich ist. Er ermöglicht eine Ablesungsgenauigkeit von bis zu 0,5ml und wird mit einem vorgeschalteten Hahn geliefert. Beim Arbeiten mit einem Kolbenprober sind besondere Vorsichtsmaßnahmen zum Schutz des Geräts einzuhalten:  
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