Srážení (chemie)

formování pevných částic v roztoku

Srážení či precipitace (latinsky praecipitatio – padající) je reakce, při níž v roztoku vzniká jedna nebo více pevných látek (sraženina nebo precipitát).[1] Srážení lze také definovat jako vylučování rozpuštěné látky z roztoku. Ke srážení může dojít z několika důvodů: překročením rozpustnosti dané látky, odpařováním rozpouštědla, změnou pH nebo polarity rozpouštědla, přidáním srážecího činidla, změnou teploty nebo tlaku.

Schéma srážení

Při srážení dochází k vylučování sraženiny z roztoku ve formě amorfních vloček nebo krystalů. Po čase může dojít k vytvoření stabilnějších krystalů a jejich zvětšování do aglomerací (shluků) nebo sedimentů (usazenin).

Názvosloví týkající se srážení není úplně přesně vymezeno. Často se termín srážení zaměňuje s krystalizací. Jindy je krystalizace definována jako vylučování dobře rozpustných látek z nasycených roztoků a srážení je definováno jako vylučování málo rozpustných látek z nasycených roztoků.

Srážení je jednou ze separačních metod, tedy fyzikálně-chemických postupů spočívajících v oddělování (separování, izolování) složek.

Postup sráženíEditovat

Postup srážení se skládá ze tří stádií: nukleace, růst krystalů, aglomerace (shlukování).

NukleaceEditovat

Nukleace je první stádium srážení. Dochází k ní například při smíchání roztoku se srážedlem. Nejprve se začnou utvářet zárodečná centra (nukleus, krystalické zárodky nebo centra). Jejich velikost je obvykle 10−5 až 10−7 m a jejich počet závisí na typu srážené látky. Nukleace se dělí na homogenní a heterogenní.

  • Při homogenní nukleaci dochází ke srážení z přesyceného roztoku po překročení kritického stupně přesycení. Krystalizační centra mají v tomto případě stejné chemické složení než vznikající sraženina.
  • Heterogenní nukleace může být způsobená nejrůznějšími částicemi již přítomnými v roztoku nebo vlastnostmi stěn nádoby. Krystalizační centra mají v tomto případě jiné chemické složení než vznikající sraženina. Heterogenní nukleace zpravidla nastává při nižším přesycení než homogenní.

Růst krystalůEditovat

Růst krystalů je druhé stádium srážení. Dochází při něm k přirůstání dalších částic na krystalické zárodky a tím ke vzniku krystalické nebo amorfní sraženiny. Tato stádium se také nazývá stárnutí sraženiny a může probíhat různě podle typu látky:

  • může trvat několik minut, ale také několik let
  • při pomalém srážení málo koncentrovaným roztokem srážedla vzniká malý počet zárodků a tím se pozvolna tvoří čistá, krystalická sraženina
  • při rychlém srážení koncentrovaným roztokem srážedla se vytváří jemná a často znečištěná sraženina
  • čerstvé sraženiny jsou rozpustnější, zvláště u hydroxidů a sulfidů
  • postupně se mění řada vlastností sraženiny (struktura, stechiometrické složení a rozpustnost)

AglomeraceEditovat

Aglomerace je třetí stádium srážení, při kterém dochází k dalšímu shlukování sraženiny. Při tomto procesu může dojít ke vzniku amorfní nebo krystalické sraženiny. Částice tvořící sraženinu mohou být makroskopické o velikosti větší než je několik centimetrů nebo mikroskopické, koloidní zrakem těžko rozeznatelné.

  • sraženina se může prostou gravitací usazovat (sedimentovat) nebo tvořit koloidy
  • sedimentaci lze urychlit například vysokorychlostní odstředivkou (centrifugou)
  • při aglomeraci často dochází k přechodu amorfní formy na krystalickou
  • pro analytické účely jsou žádoucí sraženiny krystalické

Využití sráženíEditovat

  • V kvalitativní analýze dokazuje vznik sraženiny přítomnost některých kationtů a aniontů.
  • V odměrné analýze se při argentometrických titracích stanovují například iont Cl, Br, I, CN a SCN
  • Ve vážkové analýze (gravimetrii) se izoluje nerozpustná sraženina filtrací nebo odstředěním. Po promytí se žíhá na vážitelnou formu.
  • Srážením se oddělují nežádoucí složky nebo znečištění zkoumaného vzorku látky.
  • Koprecipitace (spolusrážení) je strhávání stanovované látky na vhodnou sraženinu.
  • Turbidimetrie měří změny světelného záření roztokem, které nastávají v důsledku rozptylu světla na částicích sraženiny.
  • Nefelometrie je metoda využívající speciálních optických vlastností koloidních disperzí.
  • Speciální srážkové metody v biochemii zahrnují srážení organických látek pomocí síranu amonného, srážení PEG, srážení TCA (denaturace), srážení ethanolu a tepelné srážení. Vliv některých solí na rozpustnost odpovídajících organických sloučenin je charakterizován pomocí řady Hofmeister.
  • Při čištění odpadních vod se kromě srážení často používá flokulace k odstranění koloidně rozpuštěných složek pomocí flokulantů nebo flokulačních pomůcek.

ReferenceEditovat

V tomto článku byly použity překlady textů z článků Precipitation (chemistry) na anglické Wikipedii a Fällung na německé Wikipedii.

LiteraturaEditovat

  1. DENNISTON, Katherine; TOPPING, Joseph; CARET, Robert. General, organic and biochemistry. 6. vyd. [s.l.]: McGraw-Hill, 2001. Dostupné online. ISBN 978-0-07-351110-8. 

Externí odkazyEditovat