Srážení (chemie)

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.

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 srážení

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

Nukleace

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 krystalů

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)

Aglomerace

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 srážení

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.

Reference

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

Literatura

↑ 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 odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu srážení na Wikimedia Commons

[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.

[1]