Roztwory homogeniczne są roztworami, w których „gołym okiem” nie widać składników mieszaniny. Przykładem może być np. woda z cukrem.

Roztwory heterogeniczne są roztworami, w których możemy wyróżnić składniki mieszaniny. Przykładem może być węglan wapnia (${\text{CaCO}}_3$) w wodzie. Roztwór heterogeniczny można otrzymać również w wyniku reakcji chemicznej dwóch homogenicznych roztworów, np. w wyniku reakcji siarczanu($\text{VI}$) miedzi($\text{II}$) (${\text{CuSO}}_4$) z wodorotlenkiem sodu ($\text{NaOH}$) otrzymujemy niebieski galaretowaty osad wodorotlenku miedzi($\text{II}$) ($\text{Cu}{\left(\text{OH}\right)}_2$, zgodnie z równaniem reakcji:

RYrUrJPeMulDl

Na zdjęciu znajduje się siedem zlewek z niebieskimi roztworami. Roztwory wypełniają zlewki niemal w połowie. Każda ze zlewek ma położony na wierzchu patyczek z przywiązaną nitką, oparty na brzegach zlewki, a na nim położony krążek białek bibuły.

RFdChU1iQ30ch

Na zdjęciu w probówce znajduje się mętny, niebieski roztwór, w tle znajduje się ściana i kwiaty.

W wyniku powyższej reakcji otrzymujemy dwie nowe substancje – wodorotlenek miedzi($\text{II}$), który jest słabo rozpuszczalny w wodzie, oraz siarczan($\text{VI}$) sodu, który z kolei jest dobrze rozpuszczalny w wodzie.

Otrzymaliśmy osad wodorotlenku miedzi($\text{II}$), więc następnym krokiem będzie oddzielenie go od roztworu. Do wykorzystania mamy następujące metody:

Sączenie

Sączenie jest metodą, która polega na fizycznym oddzieleniu osadu od roztworu z użyciem porowatego materiału, którym zazwyczaj jest sączek wykonany z bibuły. Osad pozostaje na sączku, a roztwór przez niego przechodzi. W zależności od rodzaju osadu, wykorzystujemy w laboratorium różne rodzaje sączków:

• sączek gęsty (twardy) – służy do sączenia osadów drobnoziarnistych;

• sączek średni – do osadów drobnych;

• sączek rzadki (miękki) – do osadów kłaczkowatych i grubokrystalicznych.

Zestaw do sączenia składa się z następujących elementów:

• lejek szklany,

• kółko metalowe,

• statyw,

• zlewka,

• bagietka,

• sączek z bibuły.

Rh7681AXkk6iL

Na ilustracji w statywie umieszczono sączek z bibuły. Pod sączkiem jest zlewka. Z kolejnej zlewki przez sączek z bibuły po szklanej bagietce, umieszczonej w sączku, wlewana jest ciecz.

Po złożeniu zestawu do sączenia, należy zwilżyć sączek odpowiednim roztworem – takim, w którym była prowadzona reakcja. Roztwór nalewamy po bagietce do lejka, gdzie umieszczony jest sączek. W przypadku, kiedy w zlewce zostanie osad, przemywamy zlewkę kilkakrotnie wodą, aby cały osad znalazł się na sączku. Następnie osad na sączku przemywamy wodą destylowaną, aby się go pozbyć, czyli tych resztek roztworu macierzystegoroztwór macierzystyroztworu macierzystego. Jeśli jednak przesączprzesączprzesącz będzie mętny, musimy powtórzyć sączenie do momentu, aż uzyskamy przesącz klarownyklarownyklarowny. W praktyce laboratoryjnej stosujemy często sączenie pod zmniejszonym ciśnieniem.

RGynNvrL5GPWm

Na ilustracji jest kolba Büchnera. W kolbie umieszczono korek. W korku do góry dnem jest umieszczony lejek Büchnera. W korku gumowym umieszczony jest wąż gumowy, to pompa wysysająca powietrze, tworzy w kolbie podciśnienie. W kolbie na dole znajduje się przesącz – ciecz gromadzi się w kolbie. W lejku znajduje się porowata płytka i bibuła filtracyjna.

Sączenie polega na zasysaniu powietrza z kolby Büchnera, w wyniku czego w kolbie tworzy się podciśnieniepodciśnieniepodciśnienie. Powoduje to szybsze sączenie się przesączu. Dzięki temu możemy znacznie szybciej sączyć osady kłaczkowate, które długo sączyłyby się na zwykłym zestawie do sączenia. Proces sączenia nazywany jest również filtracją.

Dekantacja

Dekantacja polega na zlaniu cieczy znad osadu. W wyniku reakcji chemicznej, w której nastąpiło wytrącenie się osadu, zlewkę z tym osadem pozostawiamy na dłuższy czas, aby osad opadł na dno zlewki. Proces dekantacji wykonuje się w wielu powtórzeniach, dolewając czystego rozpuszczalnika i czekając na ponowne opadnięcie osadu. Roztwór powoli dekantujemy po bagietce.

R1VTcXw5PO0V6

Na ilustracji są dwie zlewki. Zawartość jednej zlewki z cieczą i ciemnymi grudkami na dnie jest przelewana do drugiej, w której jest przezroczysta ciecz i szklana bagietka.

Wirowanie

W przypadku, kiedy dysponujemy niewielką ilością zawiesiny (kilka ${\text{cm}}^3$), rozdzielamy ją przez wirowanie. Roztwór z osadem przenosimy do probówek Eppendorfa – są to specjalne probówki z dnem w kształcie stożka.

R2h9ae7p8LcH7

Na zdjęciu są trzy różnej wielkości wykonane z tworzywa sztucznego probówki. W przekroju są okrągłe i na dole zwężają się stożkowato. Posiadają zatrzaskową pokrywkę.

Tak przygotowane probówki umieszczamy w wirówce laboratoryjnej. Ważne jest, by ilość probówek była parzysta oraz by ich ułożenie w wirówce było naprzeciwko siebie. Wirówka obraca się z bardzo dużą szybkością, co skutkuje tym, że na probówki działa duża siła odśrodkowasiła odśrodkowasiła odśrodkowa, osad opada na dno. Jeżeli nie umieścimy w wirówce nieparzystą liczbę probówek – może dojść do rozlania cieczy.

RXAaWCLVrRWby

Na zdjęciu jest urządzenie. Pod pokrywą znajduje się okrągła część z okrągłymi otworami na probówki.

Wirowanie prowadzi się w zależności od rodzaju osadu, zazwyczaj trwa to kilka minut. Po wirowaniu odciągamy ciecz znad osadu za pomocą pipetki plastikowej, a następnie dodajemy czysty roztwór i ponownie wirujemy. Czynność powtarzamy trzy razy, aż w końcu uzyskujemy osad wolny od zanieczyszczeń.

Słownik

Bibliografia

Atkins P., Jones L., Chemia ogólna. Cząstki, materia, reakcje, Warszawa $2018$.

Encyklopedia PWN

Modzelewski M., Woliński J., Pracownia Chemiczna Technika Laboratoryjna, Warszawa $1996$, wyd. $6$.