Lösningar kan genomgå en kemisk reaktion för att producera ett olösligt fast ämne. Det fasta materialet kallas fällningen och förekommer som sediment i botten av lösningen eller som en suspension i lösningen. Utfällningslösningar kan ge färgglada resultat, vilket gör att klara lösningar blir ogenomskinliga och får vätskor att ändra färg. Utfällning används för att identifiera några av de kemiska komponenterna i lösningar, för att producera värdefulla metaller från lösningar och för att ta bort föroreningar från vätskor. Några av de viktigaste industriella och kemiska processerna förlitar sig på nederbörd.
TL; DR (för länge; läste inte)
När en kemisk reaktion i en lösning producerar ett olösligt material, material lämnar lösningen som en fällning, antingen faller till botten av lösningen eller bildar en suspension i lösningen. Utfällningsreaktioner används för att kontrollera förekomsten av kemikalier i en lösning och för att ta bort material från lösningar.
Exempel på utfällningsreaktioner.
Vissa fällningsreaktioner är bland de mest intressanta av kemiska experiment. Till exempel, 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 producerar en blå kopparhydroxidfällning. Järnnitrat tillsatt till natriumhydroxid resulterar i en fällning av rödbrun järnhydroxid och tillsats av kaliumkromat till blyacetat ger en gul fällning av blykromat.
De utmärkande färgerna på fällningarna gör utfällningsreaktioner användbara för att bestämma närvaron av specifika material i lösningar. Sådana reaktioner är ett viktigt verktyg för att analysera lösningar för att bestämma deras kemiska sammansättning. Analytikern lägger till en känd kemikalie till lösningen som ska testas. Om en specifik färg av pulver eller kristall faller ut ur lösningen, vet analytikern att motsvarande metall eller kemikalie finns.
Utfällningsreaktioner i industrin.
Industri använder utfällningsreaktioner för att ta bort metaller eller metallföreningar från lösningar. Målet är antingen att rena avloppsvatten som är förorenat med metalljoner eller att hämta metaller för eventuell försäljning. Reaktionerna riktar sig vanligtvis till metaller såsom koppar, silver, guld, kadmium, zink och bly. Den industriella processen introducerar en ny kemikalie i lösningen och metalljonerna reagerar med den för att bilda ett salt som fälls ut. Filtrering, centrifuger eller sedimenteringsbassänger separerar fällningen från vattnet och vidare bearbetning förbereder den metalliska fällningen för säker bortskaffande eller för extraktion av värdefulla metaller.
Ett vanligt exempel för att avlägsna metalljoner från avloppsvattnet är hydroxidutfällning. Branscher som producerar sådant avloppsvatten inkluderar gruvdrift, galvanisering, tillverkning av halvledare och återvinning av batterier. Natriumhydroxid tillsätts till vattnet som innehåller metallföroreningar och blandas in för att säkerställa jämn fördelning av hydroxidjonerna. Metalljoner som koppar reagerar med natriumhydroxiden och bildar kopparhydroxid, som är olöslig i vatten. Kopparhydroxiden fälls ut och tas bort från avloppsvattnet med hjälp av ett fint filter. när en kemikalie införs i en vattenlösning är det avgörande. Löslighetsregler är riktlinjer för att bestämma om saltet som produceras genom en reaktion är lösligt. Endast olösliga salter kommer att fällas ut.
Fosfater (PO 4), karbonater (CO 3) och kromater (Cr0 4) är vanligtvis olösliga. Fluorider (F <2) och sulfider (S) är mestadels olösliga. De flesta hydroxidsalter (OH) och oxider (O) är antingen olösliga eller endast svagt lösliga. Salterna av elementen i den första kolonnen i det periodiska systemet, såsom natrium, kalium och litium, är alla lösliga. Det finns undantag och specifika kemiska reaktioner kan behöva testas för att se om en fällning förekommer, men dessa riktlinjer kan användas för allmän riktning. Att använda dem ger en utgångspunkt för att bestämma vilken typ av reaktion som kommer att ge en fällning.
