Lösningar kan genomgå en kemisk reaktion för att producera ett olösligt fast ämne. Det fasta ämnet kallas fällning och uppträder 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. Nederbörd 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 lång; Läste inte)
När en kemisk reaktion i en lösning ger ett olösligt material lämnar materialet lösningen som en fällning, antingen falla till botten av lösningen eller bilda en suspension i lösning. Utfällningsreaktioner används för att kontrollera om det finns kemikalier i en lösning och för att ta bort material från lösningar.
Exempel på utfällningsreaktioner
Några utfällningsreaktioner 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 ger en blå kopparhydroxidutfällning. Järnnitrat tillsatt till natriumhydroxid resulterar i en fällning av rödbrun järnhydroxid och tillsats av kaliumkromat till blyacetat ger en gul fällning av blykromat.
De särskiljande färgerna på fällningarna gör fällningsreaktioner 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 i lösningen som ska testas. Om en specifik färg av pulver eller kristall fälls ut ur lösningen vet analytikern att motsvarande metall eller kemikalie är närvarande.
Nederbördsreaktioner inom industrin
Industrin använder utfällningsreaktioner för att avlägsna metaller eller metallföreningar från lösningar. Målet är antingen att rengöra 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
- leda
Den industriella processen introducerar en ny kemikalie i lösningen och metalljoner 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 utvinning av det värdefulla metaller.
Löslighetsregler
Oavsett om det är för demonstrationer, för kemisk analys eller för industriella ändamål är förmågan att förutsäga om en fällning kommer att bildas när en kemikalie införs i en vattenlösning är avgörande. Löslighetsregler är riktlinjer för att bestämma om saltet som produceras genom en reaktion är lösligt. Endast olösliga salter kommer att fällas ut.
Fosfater (PO4), karbonater (CO3) och kromat (Cr04) är vanligtvis olösliga. Fluorider (F2och sulfider (S) är mest olösliga. De flesta hydroxidsalter (OH) och oxider (O) är antingen olösliga eller endast svagt lösliga. Salterna av elementen i den första kolumnen i det periodiska systemet, såsom natrium, kalium och litium, är alla lösliga. Även om det finns undantag och specifika kemiska reaktioner kan behöva testas för att se om en fällning dyker upp, kan dessa riktlinjer användas i allmän riktning. Att använda dem ger en utgångspunkt för att bestämma vilken typ av reaktion som kommer att ge en fällning.