Aufwendiges Sortieren leicht gemacht
Stell dir vor Du hast eine Kiste voller unterschiedlicher Kugeln, die Du unbedingt sortieren sollst: Du kannst jetzt die Kugeln Stück für Stück heraussuchen und einzeln in verschiedene Kisten einteilen. Doch das ist ziemlich aufwendig. Zugegeben, für eine kleine Menge Kugeln wie hier dargestellt, ist das sicher auch eine gute Lösung, aber umso mehr Kugeln Du sortieren musst, desto aufwendiger wird es.
Das muss doch auch besser gehen, findest Du nicht? Wenn wir uns zu Nutze machen wie sich die verschiedenen Kugeltypen voneinander unterscheiden, können wir den Prozess enorm beschleunigen: In unserem Beispiel wollen wir zwei unterschiedliche Kugeltypen voneinander trennen: Die violetten Kugeln sind groß und aus Styropor, also sehr leicht. Die Türkisen Kugeln sind klein und aus Metall und somit schwerer.
Schütten wir den Inhalt unserer Kiste, wie in der folgenden Bilderserie dargestellt, durch eine spezielle Nagelbrettapparatur, so werden die Kugeln wie durch Zauberhand getrennt. Wir müssen nur einmal die Kiste unter der Apparatur durch eine leere ersetzen und schon haben wir die violetten und Türkisen Kugeln getrennt.
(Tipp: Wähle oben rechts in der Bilderserie die Vollbild-Option aus, dann siehts du am besten, was passiert.)
Und wieso funktioniert das?
Das Geheimnis hinter dieser Methode steckt in den unterschiedlichen Eigenschaften der Kugeln: Sie fallen unterschiedlich schnell durch die Apparatur. Du kannst Dir das folgendermaßen vorstellen: Jede Kugel kommt auf ihrem Weg durch das Brett immer wieder auf den Nägeln auf und wird dadurch aufgehalten, ja nach dem wie schwer und wie groß die Kugel ist, wird sie aber unterschiedlich stark gebremst.
Generell gilt dabei: Große Kugeln werden stärker aufgehalten als kleine, und leichte Kugeln stärker als schwere. Darum fallen in unserem Beispiel die türkisen Kugeln deutlich schneller durch die Apparatur als die violetten, weil sie sowohl kleiner als auch schwerer sind.
Theoretisch kann man mit dieser Methode beliebig viele Kugeltypen auftrennen, sie müssen nur je unterschiedlich schnell durch die Apparatur fallen. Die Zeit, die eine Kugel durch die Apparatur braucht, wird übrigens Retentionszeit genannt, und stellt für viele Stofftrennungsarten wie die Gaschromatografie und die HPLC das Grundprinzip dar.