Čo je odparovanie?
Odparovanie je separačná technika, pri ktorej sa zahrievaním roztoku odstraňuje kvapalné rozpúšťadlo, pričom rozpustená tuhá látka ostáva pozadu.
Keď sa voda odparí, za vzeratá zostane tuhá látka, napríklad soľ alebo cukor.
Kedy použijeme odparovanie?
Odparovanie je vhodné vtedy, keď:
- Chceme získať tuhú rozpustenú látku z roztoku.
- Tuhá látka neopúšťa pri zahrievaní (má oveľa vyšší bod varu ako rozpúšťadlo).
Príklady:
- Získanie kuchynskej soli z morskej vody
- Získanie cukru z cukrovej vody
- Výroba kryštálikov vitriolu (modrá skalica) z roztoku
Na Slovensku sa kuchynská soľ ťaží z podzemných soľných ložísk (kamenná soľ). V iných krajinách pri mori, napríklad v Chorvátsku alebo Francúzsku, sa soľ získava prirodzeným odparovaním morskej vody v plytčinách (solivary). Slnko a vietor robia prácu za ľudí!
Postup odparovania v laboratóriu
- Do odparovacej misky nalejeme roztok.
- Misiku zahrievame na trojnožkovom stojane nad lihovým kahance alebo Bunsenova hodinovým horákom.
- Voda sa postupne odparuje — vidíme stúpajúcu paru.
- Keď začnú na dne misky nársať kryštáliky, oheň znížime (aby sme predišli praskaniu kryštálikov).
- Odstavíme od zdroja tepla, necháme vychladnúť — kryštáliky sa dokončia pri samotnom ochladnutí.
Odparovanie vs. destilácia
| Metóda | Čo získame | Čo sa stráca |
|---|---|---|
| Odparovanie | Tuhú látku | Odpúšťadlo (vyparí sa) |
| Destilácia | Čistú kvapalinu (kondenzát) | Pevná látka zostane v banke |
Ak chceme získať kvapalinu (nie tuhú látku), musíme použiť destiláciu.
Prečo sa odstavíme od zdroja tepla skôr, ako sa všetka voda vyparí (nie úplne dosuchavé)? Ak zahrejeme kryštáliky na príliš vysokú teplotu, môžu sa rozložiť alebo zapôsobiť oxidácia. Preto sa v laboratóriu väčšinou odparí len väčšina vody a zvyšok kryštalizuje pri chladnutí.
Prax: Morská soľ z Chorvátska a Francúzska — odparovanie v solivaroch
Morská soľ sa vyrába v pobrežných oblastiach zaplavením plytčín morskou vodou a nechaním slnka a vetra odparovať vodu počas niekoľkých týždňov. Keď sa voda vyparuje, roztok sa stáva čoraz koncentrovanejším, až vznikajú kryštáliky soli. Pracovníci hrabia kryštalizovanú soľ do hromád. Toto je presne laboratórne odparovanie, len v mierke ton ročne. Rôzne minerály, ktoré kryštalizujú pri rôznych koncentráciách (najprv sadra, potom halit/NaCl), dávajú remeselnej morskej soli jej charakteristické minerálne chute.
Prax: Výroba cukru z cukrovej trstiny alebo repy
Šťava z cukrovej trstiny alebo repy obsahuje asi 15–20 % sacharózy. Na výrobu stolného cukru sa šťava filtruje a potom varí vo veľkých vákuových odparovačoch, aby sa voda vyparila a roztok zahustil. Keď dosiahne presýtenie, tvoria sa kryštáliky sacharózy. Kryštály sa odstreďujú, umyjú a sušia — výsledkom je biely kryštalický cukor vo vašej kuchyni. Zvyšková hnedá sirupu (melasa) sa používa na výrobu rumu. Výroba cukru je priemyselný proces odparovania a kryštalizácie.
Prax: Mŕtve more — prírodné odparovanie v geologickom meradle
Mŕtve more (medzi Izraelom a Jordánskom) má slanosť asi 33 % — desaťkrát slanšie ako oceán. Voda tečie do Mŕtveho mora z rieky Jordán, ale nemá žiadny odtok — môže odchádzať len odparovaním v horúcom, suchom podnebí. Počas tisícov rokov odparovanie skoncentrovalo všetky rozpustené soli. Chemické závody pri Mŕtvom mori získavajú draslík, bróm a horčík zo soľanky riadeným odparovaním a kryštalizáciou. More sa skutočne viditeľne zmenšuje, pretože vyparí sa viac vody, ako priteká.
Kde to vidíš v živote? Morská soľ získavaná zo solivarov odparovaním, biely cukor kryštalizovaný zo šťavy cukrovej trstiny, Mŕtve more je každý rok slanšie (voda sa odparuje, soli zostávajú), vodný kameň v kanvici (voda sa odparí a zanechá rozpustené minerály) — odparovanie získava rozpustené tuhé látky všade tam, kde potrebujeme tuhú látku, nie vodu.
Cvičné príklady
Žiak chce získať čistý chlorid sodný (soľ) zo slanej vody. Aký je postup a čo dostane po ukončení procesu?
Zobraziť odpoveď
Prečo nie je odparovanie vhodnou metódou na oddelenie morskej vody, ak chceme získať čistú pitnú vodu (a nie soľ)?