Wie groß ist ein Tropfen?

Praxis und Theorie der Destillation. Sowohl Fragen zu und Berichte von Destillationen als auch theoretische Erklärungen und Überlegungen
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derwo
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Wie groß ist ein Tropfen?

Beitrag von derwo »

Ich wollte mal wissen, was es eigentlich bedeutet, wenn meine Destille sagen wir mal 4 Tropfen pro Sekunde Destillat produziert. Kann ich halbwegs davon ausgehen, daß 20 Tropfen 1 ml sind, so wie man das zB im Kontext von medizinischen Infusionen lesen kann?
Dafür habe ich zwei Versuche gemacht:
  1. Ist es egal, ob der Tropfen aus Wasser oder Alkohol besteht?
    Ich habe mit einer Pipette Wasser und zwei verschiedene Alkohollösungen aufgezogen und alles langsam rausgedrückt, die Tropfen gezählt und somit darauf schließen können, wie viele Tropfen 1ml sind. Hier die Ergebnisse:
    Wasser: 1ml = 20.3 Tropfen
    43vol%: 1ml = 43 Tropfen
    93vol%: 1ml = 48 Tropfen
    Alkoholtropfen sind also wesentlich kleiner als Wassertropfen. Und Tropfen mit mittlerem Alkoholgehalt sind schon fast so klein, wie welche mit hohem Alkoholgehalt.
  2. Sind Tropfen immer gleich groß oder macht es einen Unterschied, ob sie beispielsweise aus einer Pipette oder einem Kupferrohr kommen?
    Diesmal habe ich mit einer Waage gearbeitet und das Gewicht der gesammelten und gezählten Tropfen dann in ihr Volumen bei 20°C umgerechnet. Die Formel dafür: ml = g / 0.9982. Ich habe nur Wassertropfen gemessen, keine Tropfen aus Alkohollösungen.
    Hier die Ergebnisse:
    • Zuerst nochmal die Pipette: 20.0 Tr/ml
    • Mit Pipette Edelstahl-Trichter mit unten angeschrägter Öffnung mit 9mm Innendurchmesser befüllt: 11.6 Tr/ml.
    • Mit Pipette Kupferrohr mit 16mm Innendurchmesser befüllt. Nur leicht schräg gehalten: 13.9 Tr/ml.
    • Das gleiche, aber sehr steil gehalten: 15.9 Tr/ml.
    • Mit Pipette Kupferrohr mit 8mm Innendurchmesser befüllt. Nur leicht schräg gehalten: 11.6 Tr/ml.
    • Das gleiche, aber sehr steil gehalten: 11.4 Tr/ml.
    • Zewa nassgemacht und durch Drücken Wasser runtertropfen lassen: 12.3 Tr/ml.
    Ich kann also mit Rohren fast doppelt so große Tropfen erzeugen wie mit einer Pipette.
Es ist also extrem ungenau, durch Tropfenzählen die Destillatsmenge zu bestimmen. Sowohl die Alkoholstärke des Tropfens als auch, wo er heraustropft, hat einen zu großen Einfluss auf sein Volumen.
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Alchemist
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Re: Wie groß ist ein Tropfen?

Beitrag von Alchemist »

Interessanter Versuch. Die Tropfen zu zählen war bestimmt nicht ohne.
Wie groß ein Tropfen werden kann hängt vor allem von der Oberflächenspannung ab, oder nicht?
Anscheinend ist aber der Zusammenhang nicht linear. Denn Ethanol hat 22 mN/m, während Wasser bei 70 mN/m liegt. Man würde also erwarten, dass ein Tropfen Wasser etwa 3,5 mal so groß ist wie ein Tropfen Ethanol, bevor er zerbricht. Ist hier aber nicht der Fall.
Quelle:
https://www.chemie.de/lexikon/Oberfl%C3 ... nnung.html

Aber da sich die Anzahl der Tropfen ja vom Durchmesser bzw. vom Ausgangspunkt verändert, ist da was anderes im Hintergrund. Es könnte auch sein, dass die Rauheit der Oberfläche, die Rundung am Ende des Ausgangs ein Faktor sind, wie groß ein Tropfen werden kann.

Hätte aber nicht erwartet, dass so viele Tropfen erforderlich sind, um 1 ml zu erreichen.
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derwo
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Re: Wie groß ist ein Tropfen?

Beitrag von derwo »

Alchemist hat geschrieben: 10. Jan 2024, 12:45Anscheinend ist aber der Zusammenhang nicht linear. Denn Ethanol hat 22 mN/m, während Wasser bei 70 mN/m liegt. Man würde also erwarten, dass ein Tropfen Wasser etwa 3,5 mal so groß ist wie ein Tropfen Ethanol, bevor er zerbricht. Ist hier aber nicht der Fall.
Linear könnte die Beziehnung trotzdem sein. Tropfengröße = Oberflächenspannung x Konstante1 + Konstante2 wäre ja auch linear. Das ist sebstverständlich aber Haarspalterei.

Ich war zwar nicht überrascht vom Ergebnis mit den verschiedenen Alkoholstärken, aber die Resulatate vom zweiten Versuch waren für mich höchst überraschend. Ich hatte zwar davon gelesen, daß man auch sehr große Wassertropfen erzeugen kann, aber ich dachte, in der normalen Praxis wäre das nebensächlich.