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Fällungsreaktion en nennt man chemische Reaktionen bei denen die Reaktanten im Lösungsmittel gelöst vorliegen und mindes

Fällungsreaktion

Fällungsreaktionen nennt man chemische Reaktionen, bei denen die Reaktanten im Lösungsmittel gelöst vorliegen und mindestens ein Produkt der Reaktion in diesem Lösungsmittel un- oder schwerlöslich ist oder die Lösung durch Abkühlen übersättigt wird. Das Produkt mit schlechter Löslichkeit fällt aus, die Ausfällung wird allgemein Niederschlag oder Präzipitat genannt. In Reaktionsgleichungen wird das Ausfallen eines Stoffes mit einem ↓ oder einem (s) für solid hinter der Summenformel des Stoffs gekennzeichnet.

Veranschaulichung der Fällungsreaktion

Fällungsmittel Bearbeiten

Fällungsmittel sind Stoffe oder Stoffgemische, welche die Ausfällung gelöster Stoffe zu unlöslichen Feststoffen bewirken (dem Niederschlag).

Als Fällungsmittel im Kationentrenngang der Analytischen Chemie dienen z. B. Salzsäure, Schwefelwasserstoff, Ammoniumsulfid und Ammoniumcarbonat, da sie unlösliche Schwermetallchloride, -sulfide und -carbonate bilden.

Fällungsmittel haben einen sehr besonderen Stellenwert bei der Abwasserreinigung (siehe auch Fällung, Flockung, Flockungsmittel) zur Entfernung von Sulfiden oder Phosphaten.

Beispielreaktionen Bearbeiten

Die Fällung von Bleisulfidniederschlag aus Bleisalzlösung:

(Eine Nachweisreaktion für Sulfidanionen bzw. Blei(II)-kationen)

Die Fällung von Bariumsulfat aus Bariumchloridlösung:

(Eine Synthesereaktion zur Herstellung von „Malerweiß“)

Beispiele von Fällungsreaktionen von Halogenen; :

Anwendung von Fällungsreaktionen Bearbeiten

  1. Vorfällung: Die Dosierstelle befindet sich im Zulauf der Vorklärung. Wirkung: Die Anlage wird entlastet. Hier ist der Einsatz von 3- und höherwertigen Metallsalzen üblich.
  2. Simultanfällung: Die Dosierstelle befindet sich im Zulauf der biologischen Stufe oder direkt in der biologischen Stufe. Wirkung: größte Effizienz des eingesetzten Fällmittels, gängigste Phosphatfällung, geeignet auch für die kostengünstigeren zweiwertigen Metallsalze, die speziell bei großen Anlagen mit entsprechenden Bedarfsmengen genutzt werden.
  3. Nachfällung: Die Dosierstelle befindet sich im Zulauf der Nachklärung oder in der gesonderten 3. Reinigungsstufe. Die 3. Reinigungsstufe findet heutzutage kaum noch Verwendung, da sie gegenüber der Simultanfällung sehr teuer ist. Überraschenderweise wird im europäischen Ausland diese Phosphat-Reinigungsstufe bei neuen Anlagen wieder gebaut. Wirkung: Gezielte Fällung, die durch eine Phosphatmessung in der biologischen Stufe gesteuert werden kann. Nur 3- und höherwertige Metallsalze möglich.
  4. Flockungsfiltration: Die Dosierstelle befindet sich im Zulauf der Filtration. Filteranlagen sind nur bei einigen großen Klärwerken vorhanden. Dort wird die Flockenfiltration eingesetzt, um beste Ergebnisse zu erreichen und die Ablaufwerte noch einmal zu senken. Üblicherweise wird diese Methode bei Einleitung in Trinkwasserreservoirs verwendet wie z. B. am Bodensee.
  • Partikelsynthese: Herstellung von Feststoffpartikeln (z. B. Pigmente)

Weblinks Bearbeiten

Wikibooks: Anorganische Chemie für Schüler/ Ionen, Salze, Fällungsreaktionen und Ionenbindung – Lern- und Lehrmaterialien

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Brockhaus ABC Chemie, VEB F. A. Brockhaus Verlag Leipzig 1965, S. 389–390.
  2. Otto-Albrecht Neumüller (Hrsg.): Römpps Chemie-Lexikon. Band 2: Cm–G. 8. neubearbeitete und erweiterte Auflage. Franckh’sche Verlagshandlung, Stuttgart 1981, ISBN 3-440-04512-9, S. 1232.
  3. Ultraschall-gestützte Kristallisation und Fällung. In: www.hielscher.com. Abgerufen am 7. März 2019.
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Veröffentlichungsdatum:
Fallungsreaktionen nennt man chemische Reaktionen bei denen die Reaktanten im Losungsmittel gelost vorliegen und mindestens ein Produkt der Reaktion in diesem Losungsmittel un oder schwerloslich ist oder die Losung durch Abkuhlen ubersattigt wird Das Produkt mit schlechter Loslichkeit fallt aus die Ausfallung wird allgemein Niederschlag oder Prazipitat genannt In Reaktionsgleichungen wird das Ausfallen eines Stoffes mit einem oder einem s fur solid hinter der Summenformel des Stoffs gekennzeichnet Veranschaulichung der FallungsreaktionInhaltsverzeichnis 1 Fallungsmittel 2 Beispielreaktionen 3 Anwendung von Fallungsreaktionen 4 Weblinks 5 EinzelnachweiseFallungsmittel BearbeitenFallungsmittel sind Stoffe oder Stoffgemische welche die Ausfallung geloster Stoffe zu unloslichen Feststoffen bewirken dem Niederschlag 1 Als Fallungsmittel im Kationentrenngang der Analytischen Chemie dienen z B Salzsaure Schwefelwasserstoff Ammoniumsulfid und Ammoniumcarbonat da sie unlosliche Schwermetallchloride sulfide und carbonate bilden Fallungsmittel haben einen sehr besonderen Stellenwert bei der Abwasserreinigung siehe auch Fallung Flockung Flockungsmittel zur Entfernung von Sulfiden oder Phosphaten 2 Beispielreaktionen BearbeitenDie Fallung von Bleisulfidniederschlag aus Bleisalzlosung S 2 Pb 2 2 NO 3 PbS 2 NO 3 displaystyle ce S 2 Pb 2 2NO3 gt PbS v 2NO3 nbsp Eine Nachweisreaktion fur Sulfidanionen bzw Blei II kationen Die Fallung von Bariumsulfat aus Bariumchloridlosung SO 4 2 Ba 2 2 Cl BaSO 4 2 Cl displaystyle ce SO4 2 Ba 2 2Cl gt BaSO4 v 2Cl nbsp Eine Synthesereaktion zur Herstellung von Malerweiss Beispiele von Fallungsreaktionen von Halogenen X Cl Br I displaystyle ce X Cl Br I nbsp X aq Ag aq AgX s displaystyle ce X aq Ag aq gt AgX s v nbsp Anwendung von Fallungsreaktionen BearbeitenNachweisreaktion fur IonenQualitative AnalyseDurch das Verwenden von spezifischen Fallungsreaktionen ist es moglich einzelne Bestandteile einer Losung zu identifizieren Klassisches Beispiel ist der Kationentrenngang bei dem Fallungsreaktionen sowohl zur Ionenidentifikation als auch zum Ausfallen von storenden Ionen verwendet werden Quantitative AnalyseIn der Gravimetrie sind Fallungsreaktionen Grundlage vieler Gehaltsbestimmungen und auch Teile der Volumetrie speziell die Argentometrie arbeiten mit Fallungen WasseraufbereitungIn der Abwasserreinigung ist die Fallung die ubliche Methode um die Phosphatkonzentration zu senken Phosphorelimination Dazu wird Eisen II sulfat Eisenchlorid Aluminiumchlorid Natriumaluminat oder Polyaluminiumchlorid hinzugefugt Im Prinzip funktionieren alle Metallsalze ahnlich Jedoch hat jedes einzelne Metallsalz spezielle Vorzuge die mit ortlichen Gegebenheiten Anlagenkonstruktion Abwasserzusammensetzung und dem Reinigungsziel abgestimmt werden mussen Man unterscheidet bei der Phosphatelimination vier Verfahren die sich durch die Dosierstellen unterscheiden und unterschiedliche Auswirkungen auf die Reinigungsziele haben Vorfallung Die Dosierstelle befindet sich im Zulauf der Vorklarung Wirkung Die Anlage wird entlastet Hier ist der Einsatz von 3 und hoherwertigen Metallsalzen ublich Simultanfallung Die Dosierstelle befindet sich im Zulauf der biologischen Stufe oder direkt in der biologischen Stufe Wirkung grosste Effizienz des eingesetzten Fallmittels gangigste Phosphatfallung geeignet auch fur die kostengunstigeren zweiwertigen Metallsalze die speziell bei grossen Anlagen mit entsprechenden Bedarfsmengen genutzt werden Nachfallung Die Dosierstelle befindet sich im Zulauf der Nachklarung oder in der gesonderten 3 Reinigungsstufe Die 3 Reinigungsstufe findet heutzutage kaum noch Verwendung da sie gegenuber der Simultanfallung sehr teuer ist Uberraschenderweise wird im europaischen Ausland diese Phosphat Reinigungsstufe bei neuen Anlagen wieder gebaut Wirkung Gezielte Fallung die durch eine Phosphatmessung in der biologischen Stufe gesteuert werden kann Nur 3 und hoherwertige Metallsalze moglich Flockungsfiltration Die Dosierstelle befindet sich im Zulauf der Filtration Filteranlagen sind nur bei einigen grossen Klarwerken vorhanden Dort wird die Flockenfiltration eingesetzt um beste Ergebnisse zu erreichen und die Ablaufwerte noch einmal zu senken Ublicherweise wird diese Methode bei Einleitung in Trinkwasserreservoirs verwendet wie z B am Bodensee Aufarbeitung von ProbenStorende Stoffe in einer Analytlosung werden ausgefallt und somit entfernt Dieses Verfahren wird dann auch Umfallung genannt und stellt im Unterschied zur Umkristallisation eine chemische Reaktion dar Zum Beispiel entfernt eine Carrez Klarung Proteine aus einer Losung Funktionelle Proteomik alternativmedizinischer BluttestPartikelsynthese Herstellung von Feststoffpartikeln z B Pigmente Fallungsreaktionen sind ein grosstechnisch genutztes Verfahren zur Herstellung von Feststoffen wie z B Pigmenten oder anderen funktionalen Partikeln Viele Eisen Farbpigmente werden mittels Fallungsreaktion hergestellt Die Steuerung der mittels Fallung produzierten Partikelgrosse ist bei schnell ablaufenden Fallungsreaktionen ein Problem da die gleichmassige Vermischung der Ausgangsstoffe im grosstechnischen Massstab nicht in kurzer Zeit gewahrleistet werden kann Hochschermischverfahren wie z B Ultraschall Die kurze Anwendung von Ultraschallwellen auf eine ubersattigte Losung kann die Bildung von Partikelkeimen einleiten Da die Ultraschallbehandlung nur in der Anfangsphase durchgefuhrt wird verlauft das anschliessende Partikelwachstum ungehindert was zu grosseren Partikeln fuhrt Eine kontinuierliche Beschallung der ubersattigten Losung fuhrt zu kleinen Partikel da der ununterbrochene Ultraschall viele Kerne erzeugt was zum Wachstum vieler kleiner Partikel fuhrt Gepulster Ultraschall ist die Anwendung von Ultraschall in bestimmten Abstanden Eine prazise kontrollierte Zufuhr von Energie mittels Ultraschall ermoglicht es das Partikelwachstum zu beeinflussen um eine massgeschneiderte Partikelgrosse zu erhalten 3 Weblinks Bearbeiten nbsp Wikibooks Anorganische Chemie fur Schuler Ionen Salze Fallungsreaktionen und Ionenbindung Lern und LehrmaterialienEinzelnachweise Bearbeiten Brockhaus ABC Chemie VEB F A Brockhaus Verlag Leipzig 1965 S 389 390 Otto Albrecht Neumuller Hrsg Rompps Chemie Lexikon Band 2 Cm G 8 neubearbeitete und erweiterte Auflage Franckh sche Verlagshandlung Stuttgart 1981 ISBN 3 440 04512 9 S 1232 Ultraschall gestutzte Kristallisation und Fallung In www hielscher com Abgerufen am 7 Marz 2019 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Fallungsreaktion amp oldid 238178853