Разтворите могат да претърпят химическа реакция, за да се получи неразтворимо твърдо вещество. Твърдото вещество се нарича утайка, която се появява като утайка на дъното на разтвора или като суспензия в разтвора. Утаяващите разтвори могат да доведат до цветни резултати, причинявайки ясни разтвори да станат непрозрачни и да накарат течностите да променят цвета си. Валежите се използват за идентифициране на някои от химичните компоненти на разтворите, за получаване на ценни метали от разтвори и за отстраняване на замърсители от течности. Някои от най-важните промишлени и химически процеси разчитат на валежите.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Когато химическа реакция в разтвор води до неразтворим материал, материалът напуска разтвор като утайка, или падащ на дъното на разтвора, или образуващ суспензия в решение. Утаяващите реакции се използват за проверка на наличието на химикали в разтвор и за отстраняване на материали от разтвори.
Примери за ускоряващи реакции
Някои утаяващи реакции са сред най-интересните от химическите експерименти. Например, когато бистър и безцветен разтвор на сребърен нитрат се излива в бистър и безцветен разтвор на натриев хлорид, се образува бяла утайка от сребърен хлорид. Натриевият хидроксид, добавен към меден сулфат, образува утайка от син меден хидроксид. Железен нитрат, добавен към натриев хидроксид, води до утайка от червеникавокафяв железен хидроксид и добавянето на калиев хромат към оловния ацетат дава жълта утайка от оловен хромат.
Отличителните цветове на утайките правят реакциите на утаяване полезни за определяне на присъствието на специфични материали в разтвори. Такива реакции са ключов инструмент за анализ на разтвори за определяне на техния химичен състав. Анализаторът добавя известен химикал към разтвора, който ще се тества. Ако от разтвора се утаи специфичен цвят на прах или кристал, анализаторът знае, че присъства съответният метал или химикал.
Реакции на валежи в индустрията
Промишлеността използва реакции на утаяване за отстраняване на метали или метални съединения от разтвори. Целта е или да се почисти отпадъчната вода, която е замърсена с метални йони, или да се извлекат метали за евентуална продажба. Реакциите обикновено са насочени към метали като:
- мед
- сребро
- злато
- кадмий
- цинк
- водя
Индустриалният процес въвежда нов химикал в разтвора и металните йони реагират с него, образувайки сол, която се утаява. Филтрацията, центрофугите или утаителните басейни отделят утайката от водата и по-нататък обработката подготвя металната утайка за безопасно изхвърляне или за извличане на ценното метали.
Правила за разтворимост
Независимо дали е за демонстрации, за химически анализ или за промишлени цели, способността да се предскаже дали ще се образува утайка, когато даден химикал бъде въведен във воден разтвор е от решаващо значение. Правилата за разтворимост са насоки за определяне дали солта, получена по реакция, е разтворима. Утаяват се само неразтворими соли.
Фосфати (PO4), карбонати (CO3) и хромати (Cr04) обикновено са неразтворими. Флуориди (F2) и сулфидите (S) са предимно неразтворими. Повечето хидроксидни соли (OH) и оксиди (O) са или неразтворими, или само слабо разтворими. Солите на елементите от първата колона на периодичната система, като натрий, калий и литий, са разтворими. Въпреки че има изключения и може да се наложи да бъдат изпробвани специфични химични реакции, за да се види дали се появява утайка, тези насоки могат да се използват за обща насока. Използването им осигурява отправна точка за определяне на типа реакция, която ще доведе до утайка.