KWALIFIKACJA CHM3 - STYCZEŃ 2022

PYTANIE NR 21.
Na ilustracji przedstawiono sprzęt stosowany do sączenia osadu
Ilustracja przedstawia sprzęt laboratoryjny, który jest używany do sączenia osadu w podwyższonej temperaturze.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Sprzęt z podwójną ścianką (płaszczem) jest stosowany do utrzymywania temperatury podczas sączenia.
Takie rozwiązanie umożliwia filtrację na gorąco, aby roztwór nie ochłodził się w lejku i nie doszło do przedwczesnej krystalizacji w trakcie sączenia. Opcje związane ze zmianą ciśnienia dotyczą innych zestawów filtracyjnych.

Pełne wyjaśnienie:

W laboratorium analitycznym sposób sączenia dobiera się do celu procesu i właściwości układu: czy chcemy szybko oddzielić osad, czy też utrzymać substancję w roztworze i otrzymać klarowny przesącz.

Przyrząd przedstawiony na ilustracji ma charakterystyczną podwójną ściankę (płaszcz) wokół lejka. Taka konstrukcja służy do przekazywania ciepła (np. przez gorącą ciecz w płaszczu) i ograniczania wychładzania w strefie filtracji. W praktyce jest to typowe dla filtracji na gorąco, stosowanej wtedy, gdy zależy nam, aby składnik rozpuszczony pozostał w roztworze i nie wytrącał się w trakcie sączenia.

Odpowiedź "w podwyższonej temperaturze" jest zatem zgodna z funkcją płaszcza: utrzymanie temperatury roztworu w lejku i na sączku. To zmniejsza ryzyko zatkania porów sączka przez kryształy oraz ogranicza straty substancji wynikające z jej wytrącania się podczas ochładzania.

Odpowiedzi związane z ciśnieniem opisują inne techniki i inny osprzęt:

  • "pod zmniejszonym ciśnieniem" odnosi się do filtracji próżniowej (np. lejek Büchnera/Hirsch z kolbą ssawkową i źródłem podciśnienia), której celem jest przyspieszenie sączenia.
  • "pod zwiększonym ciśnieniem" dotyczy filtracji ciśnieniowej, spotykanej w instalacjach lub specjalnych układach, a nie typowego lejka z płaszczem do pracy na gorąco.
  • "w temperaturze pokojowej" odpowiada zwykłej filtracji grawitacyjnej bez ogrzewania; nie wymaga ona płaszcza do utrzymania temperatury.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy na rysunku widać płaszcz wokół części roboczej (podwójne ścianki) albo oznaczenie podgrzewania, najczęściej sprawdzana jest wiedza o filtracji/sączeniu w podwyższonej temperaturze, a nie o wytwarzaniu podciśnienia.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Sączenie (filtracja) to rozdzielanie mieszaniny cieczy i ciała stałego przez materiał porowaty (np. sączek). Ciecz przechodzi jako przesącz, a ciało stałe pozostaje jako osad. W analizie chemicznej służy to m.in. do oczyszczania roztworu lub wydzielenia produktu reakcji.
Najczęściej widać element utrzymujący temperaturę: podwójne ścianki (płaszcz) wokół lejka lub oznaczenia podgrzewania. Taka budowa ma ograniczyć wychłodzenie roztworu podczas filtracji, co zmniejsza ryzyko krystalizacji i zatkania sączka.
Filtrację na gorąco stosuje się, gdy składnik ma pozostać rozpuszczony. Podwyższona temperatura zwiększa rozpuszczalność wielu substancji, więc roztwór nie wytrąca kryształów w lejku i na sączku. To przyspiesza filtrację i ogranicza straty analitu.
Filtracja pod zmniejszonym ciśnieniem to filtracja próżniowa (ssawkowa). Podciśnienie "zasysa" ciecz przez sączek, więc proces jest szybszy. Wymaga zwykle kolby ssawkowej, lejka Büchnera (lub podobnego) oraz źródła podciśnienia, a nie samego lejka z płaszczem.
Filtrację pod zwiększonym ciśnieniem wykorzystuje się, gdy układ jest trudny do przesączenia lub gdy potrzebna jest większa wydajność (np. w procesach technologicznych). W laboratorium szkolnym spotyka się ją rzadziej; wymaga szczelnych układów odpornych na ciśnienie i odpowiednich zabezpieczeń.
Częsty błąd to wybór filtracji próżniowej "z rozpędu", nawet gdy roztwór powinien pozostać gorący. Inny błąd to nieuwzględnienie rozpuszczalności: roztwór ochładza się w lejku i krystalizuje, zatykając sączek. Pomaga analiza celu: osad ma zostać, czy ma zostać przesącz?
Nie. Jest poprawne, gdy temperatura nie wpływa istotnie na rozpuszczalność składników i gdy nie grozi krystalizacja w trakcie filtracji. Jeśli jednak substancja łatwo wytrąca się przy ochłodzeniu, filtracja w temperaturze pokojowej może powodować straty i zatykanie sączka.
Grawitacyjna opiera się na sile ciężkości i jest wolniejsza, ale bywa łagodniejsza dla delikatnych osadów. Próżniowa wykorzystuje podciśnienie, dlatego jest szybsza i często stosowana do zbierania osadu. Różni się też sprzętem: w próżniowej potrzebne są elementy do wytworzenia podciśnienia.
Dobór zależy od wielkości cząstek i szybkości filtracji. Drobny osad wymaga gęstszego sączka, ale filtracja będzie wolniejsza. Grubszy osad można sączyć przez rzadszy sączek, co przyspiesza proces. W praktyce ważne jest też, czy filtrujemy na gorąco i czy sączek ma być wstępnie ogrzany.
Warto ćwiczyć rozpoznawanie szkła i zestawów filtracyjnych po cechach: płaszcz (ogrzewanie), boczne przyłącze (często element układu), kształt lejka i typ sączka. Ucz się też "po celu": szybkie zbieranie osadu vs utrzymanie substancji w roztworze (filtracja na gorąco).
info

Około 69% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Według specjalistów z branży: "Opcje związane ze zmianą ciśnienia dotyczą innych zestawów filtracyjnych."

Źródła:

  • ChemLibreTexts: "Hot Filtration" (Laboratory Techniques) – https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Organic_Chemistry_Lab_Techniques_(Nichols)/01%3A_General_Techniques/1.06%3A_Filtration/1.6C%3A_Hot_Filtration (dostęp: 2026-03-05)
  • OpenStax: "Chemistry 2e" – rozdziały dotyczące mieszanin i metod rozdzielania (filtracja) – https://openstax.org/details/books/chemistry-2e (dostęp: 2026-03-05)
  • Wikipedia (EN): "Hot filtration" – opis celu i zasady filtracji na gorąco – https://en.wikipedia.org/wiki/Hot_filtration (dostęp: 2026-03-05)

Materiały:

  • Podręcznik z analizy ilościowej/klasycznych technik laboratoryjnych – rozdział o filtracji
  • Instrukcje BHP i dobre praktyki laboratoryjne dotyczące pracy z gorącymi roztworami
  • Materiały dydaktyczne z rozdzielania mieszanin (filtracja grawitacyjna, próżniowa, na gorąco)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego