Lösningar kan genomgå en kemisk reaktion för att producera ett olösligt fast material. Det fasta materialet kallas fällningen, som uppträder som sediment i botten av lösningen eller som en suspension i lösningen. Precipiterande lösningar kan ge färgstarka resultat, vilket gör att klara lösningar blir opaka och gör vätskor att ändra färg. Nedbörd används för att identifiera några av de kemiska komponenterna i lösningar, för att producera värdefulla metaller från lösningar och för att avlägsna föroreningar från vätskor. Några av de viktigaste industriella och kemiska processerna är beroende av nederbörd.
TL; DR (för länge, läste inte)
När en kemisk reaktion i en lösning ger ett olösligt material, material lämnar lösningen som en fällning, antingen faller till botten av lösningen eller bildar en suspension i lösningen. Utfällande reaktioner används för att kontrollera om kemikalier finns i en lösning och att ta bort material från lösningar.
Exempel på utfällande reaktioner
Några utfällningsreaktioner är bland de mest intressanta av kemiska experimenten. När en klar och färglös lösning av silvernitrat hälls i en klar och färglös lösning av natriumklorid bildas en vit fällning av silverklorid. Natriumhydroxid tillsatt till kopparsulfat ger en blå kopparhydroxidfällning. Ferritnitrat tillsatt till natriumhydroxid resulterar i en fällning av rödbrun järnhydroxid och tillsats av kaliumkromat till blyacetat ger en gul fällning av blykromat.
Fenstens utmärkande färger gör fällningsreaktioner användbara för att bestämma närvaron av specifika material i lösningar. Sådana reaktioner är ett nyckelverktyg för att analysera lösningar för bestämning av deras kemiska sammansättning. Analytisten lägger till en känd kemikalie i lösningen som ska testas. Om en specifik färg av pulver eller kristall fälls ut ur lösningen vet analytikern att den motsvarande metallen eller kemikalien är närvarande.
Precipitationsreaktioner inom industrin
Branschen använder utfällningsreaktioner för att avlägsna metaller eller metalliska föreningar från lösningar. Målet är att antingen rengöra avloppsvatten som är förorenat med metalljoner eller att hämta metaller för eventuell försäljning. Reaktionerna riktar sig typiskt på metaller som koppar, silver, guld, kadmium, zink och bly. Industriprocessen introducerar en ny kemikalie i lösningen och metalljonerna reagerar med det för att bilda ett salt som utfäller sig. Filtrering, centrifuger eller sedimenteringsbassänger separerar fällningen från vattnet och vidare bearbetning förbereder metallfällningen för säker bortskaffande eller för utvinning av de värdefulla metallerna.
Ett vanligt exempel för att avlägsna metalliska joner från avloppsvatten är hydroxidfällning. Branscher som producerar sådant avloppsvatten innefattar gruv-, galvaniserings-, halvledarframställning och återvinning av batterier. Natriumhydroxid läggs till vatteninnehållande metallförorening och blandas in för att säkerställa jämn fördelning av hydroxidjonerna. Metalliska joner som de som koppar reagerar med natriumhydroxiden för att bilda kopparhydroxid, vilket är olösligt i vatten. Kopparhydroxiden fäller ut och avlägsnas från avloppsvattnet med hjälp av ett fint filter.
Löslighetsregler
Huruvida för demonstrationer, för kemisk analys eller industriellt ändamål, förmågan att förutsäga om en fällning kommer att bildas när en kemikalie införs i en vattenlösning är kritisk. Löslighetsregler är guider för att bestämma huruvida saltet som alstras av en reaktion är lösligt. Endast olösliga salter kommer att fälla ut.
Fosfater (PO 4), karbonater (CO 3) och kromater (Cr0 4) är vanligtvis olösliga. Fluorider (F 2) och sulfider (S) är mest olösliga. De flesta hydroxidsalterna (OH) och oxiderna (O) är antingen olösliga eller endast lite lösliga. Salterna av elementen i den första kolonnen i det periodiska bordet, såsom natrium, kalium och litium, är alla lösliga. Även om det finns undantag och specifika kemiska reaktioner måste provas ut för att se om en fällning uppträder, kan dessa riktlinjer användas för allmän riktning. Att använda dem ger en utgångspunkt för att bestämma vilken typ av reaktion som kommer att ge en fällning.
