Srážecí reakce a filtrace

Filtrace je separační metoda, která umožňuje oddělení pevných složek heterogenní směsi od kapaliny. Žádoucím produktem může být jak kapalina, tzv. filtrát, tak zachycená pevná látka, tzv. filtrační koláč.

Úkol: Připravte jodid olovnatý rušenou krystalizací a izolujte jej z roztoku.

Pomůcky: Kádinky, navažovací lodička, odměrný válec, kahan, trojnožka se síťkou, zápalky, Erlenmeyerova baňka, filtrační papír, nálevka, stojan, křížová svorka s kruhem, skleněná tyčinka, vodní vývěva, pojistná lahev, Erlenmeyerova baňka se zátkou, Büchnerova nálevka, hodinové sklíčko, nůžky.

Chemikálie: Pb(NO3)2 (H272 oxidant, H360Df teratogen, H332, H302, H373 zdraví škodlivý, H410 toxický pro vodní organismy), KI, demineralizovaná voda.

Pracovní postup:

• Nezapomínejte na používání ochranných prostředků (brýle, plášť, rukavice). 
• V první kádince připravte 100 ml 0,01M roztoku dusičnanu olovnatého. Výpočet navážky dusičnanu konzultujte s vyučujícím. 
• V druhé kádince připravte 100 ml 0,02M roztoku jodidu draselného. Výpočet navážky jodidu draselného konzultujte s vyučujícím.
• Oba roztoky zahřejte k varu za pomoci trojnožky a kahanu.
• Oba roztoky ještě za horka smíchejte v Erlenmeyerově baňce a baňku ochlaďte proudem studené vody.
• Baňku nechte několik minut stát.

• Pozorujte vznik "zlatých" krystalů.
• Krystaly budete oddělovat filtrací. Vyučující vás rozdělí do skupin, které budou používat následující metody filtrace:

• Jednoduchá filtrace pomocí nálevky a jednoduchého složeného filtru. Sestavte aparaturu podle následujícího schématu (Obr. 1). Filtr složte podle obrázku (Obr. 2) nebo podle instrukcí vyučujícího.
• Filtrace pomocí skládaného filtru. Aparatura je shodná s aparaturou bodu a., liší se pouze metoda skládání filtru. Při skládání filtru postupujte podle instrukcí vyučujícího nebo podle obrázku (Obr. 3).
• Filtrace za sníženého tlaku. Sestavte aparaturu podle obrázku (Obr. 4) nebo podle ukázkové aparatury v laboratoři. Nezapomeňte do Büchnerovy nálevky vložit přesně vystřižený filtrační papír.
• Sestavenou aparaturu si nechte schválit vyučujícím.
• Navlhčete vodou filtrační papír. Suspenzi nalévejte do filtračního zařízení pomocí stékání po skleněné tyčince. V případech a. a b. plňte nálevku maximálně 1 cm pod okraj filtračního papíru. Měřte čas potřebný k přefiltrování 200 ml suspenze.
• Krystaly jodidu olovnatého nechte sušit na filtračním papíře, který umístěte na hodinové sklíčko. Filtrát lze zlikvidovat vylitím do výlevky.
• Umyjte použité laboratorní nádobí a ukliďte laboratorní stůl. Předejte jej vyučujícímu.

• Za pomoci vyučujícího a kolegů v laboratoři konzultujte časy potřebné k filtraci při použití jednotlivých metod a pokuste se zformulovat, které z parametrů mají vliv na rychlost filtrace.

Obsah protokolu:

• Jméno a příjmení, třída, datum.
  
• Název a cíl práce.
  

• Nákres aparatury filtrace včetně pojmenování součástí.
• Rovnici srážecí reakce. Vypočítejte teoretický výtěžek jodidu olovnatého.
• Tabulku, která bude obsahovat časy potřebné k filtraci při použití jednotlivých metod filtrace (část výsledků získáte od svých kolegů).
• Vypracujte úkoly nebo odpovězte na následující otázky:
• Která z metod filtrace je nejrychlejší a proč?
  
• Porovnejte rychlost filtrace pomocí jednoduchého a skládaného filtru. Kdy je filtrace rychlejší a proč?
  
• Závěr.