KWALIFIKACJA CHM3 - PAŹDZIERNIK 2016

PYTANIE NR 24.
Wskaż metodę rozdzielenia układu, w którym fazą rozproszoną jest ciało stałe, a fazą rozpraszającą gaz.
Ilustracja przedstawia tabelę klasyfikującą różne układy dyspersyjne w zależności od fazy rozproszonej i fazy rozpraszającej.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Układ, w którym fazą rozproszoną jest ciało stałe, a fazą rozpraszającą gaz, to aerozol (np. pył w powietrzu).
Takie cząstki stałe usuwa się z gazu przez zatrzymanie ich na przegrodzie porowatej, czyli przez filtrację. Destylacja dotyczy cieczy, a dekantacja i sedymentacja typowo układów stałe–ciecz.

Pełne wyjaśnienie:

Jeśli fazą rozproszoną są cząstki ciała stałego, a fazą rozpraszającą jest gaz, mamy do czynienia z układem typu aerozol (np. dym, pył, kurz w powietrzu). W takim układzie rozdzielanie polega na oddzieleniu cząstek stałych od strumienia gazu.

Filtracja jest właściwą metodą, ponieważ wykorzystuje przegrodę filtracyjną (materiał porowaty), na której cząstki stałe są zatrzymywane, a gaz przechodzi dalej. To dokładnie odpowiada sytuacji "stałe w gazie" i jest powszechnie stosowane w praktyce laboratoryjnej (np. filtry w wentylacji, dygestoriach, pobornikach pyłu).

Pozostałe metody nie pasują do podanego układu:

  • Destylacja wymaga mieszaniny, w której rozdział opiera się na różnicach temperatur wrzenia i zachodzi przez odparowanie oraz skraplanie. To typowe dla cieczy (lub cieczy z lotnymi składnikami), a nie dla cząstek stałych rozproszonych w gazie.
  • Dekantacja polega na zlewaniu cieczy znad osadu lub rozdzielaniu niemieszających się cieczy po wytworzeniu warstw. Jest więc charakterystyczna dla układów z fazą ciekłą, których w pytaniu nie ma.
  • Sedymentacja to opadanie cząstek pod wpływem grawitacji w ośrodku (najczęściej w cieczy) i tworzenie osadu. W gazie cząstki mogą opadać, ale w kontekście podstawowych metod laboratoryjnych rozdział aerozolu standardowo ujmuje się jako filtrację, a nie sedymentację.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw nazwij układ (stałe w gazie = aerozol), potem dobierz metodę, która działa dla danej pary stanów skupienia. Dla "stałe + gaz" najbardziej typowy wybór to filtracja.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):

Faza rozproszona to składnik występujący w postaci drobnych cząstek (np. pył), a faza rozpraszająca to ośrodek, w którym te cząstki są rozproszone (np. powietrze).

Rozpoznanie obu faz ułatwia dobór metody rozdziału w laboratorium.

Aerozol to mieszanina niejednorodna, w której drobne cząstki ciała stałego lub krople cieczy są rozproszone w gazie.

Przykłady to dym i pył w powietrzu; w analityce bywa to ważne przy pobieraniu i oczyszczaniu próbek gazowych.

Najbardziej typową metodą jest filtracja, czyli przepuszczenie mieszaniny przez materiał porowaty, który zatrzymuje cząstki stałe, a gaz przechodzi dalej.

Tak działa m.in. filtr w poborniku pyłu lub filtracja powietrza w dygestorium.

W układzie stałe–gaz cząstki stałe można mechanicznie zatrzymać na przegrodzie filtracyjnej.

Filtr stanowi barierę o porach mniejszych niż cząstki pyłu, dlatego rozdział nie wymaga zmiany stanu skupienia ani tworzenia warstw jak w metodach dla cieczy.

Destylacja rozdziela składniki dzięki różnym temperaturom wrzenia i wymaga odparowania oraz skraplania, czyli dotyczy głównie mieszanin ciekłych.

W aerozolu "stałe w gazie" nie ma fazy ciekłej do odparowania, a cząstki stałe usuwa się przez zatrzymanie na filtrze.

Dekantację stosuje się, gdy po czasie tworzy się osad i można zlać ciecz znad osadu albo rozdzielić dwie niemieszające się ciecze.

Metoda wymaga więc obecności cieczy i wyraźnego rozdziału faz, czego nie ma w układzie, gdzie ośrodkiem jest gaz.

W sensie fizycznym cząstki mogą opadać w gazie pod wpływem grawitacji, ale w podstawowych zadaniach laboratoryjnych sedymentację kojarzy się głównie z zawiesinami w cieczy i tworzeniem osadu.

Dla aerozoli jako metoda rozdziału najczęściej wskazuje się filtrację.

Wskazówką jest obecność cząstek stałych oraz potrzeba oddzielenia ich od płynu lub gazu bez zmiany stanu skupienia.

Jeśli ośrodkiem jest gaz (powietrze), a "zanieczyszczeniem" jest pył, standardową techniką jest zatrzymanie cząstek na filtrze.

Najczęstszy błąd to wybór metody "na pamięć" bez sprawdzenia stanów skupienia faz (np. wybieranie destylacji, bo jest znana).

Pomaga schemat: najpierw określ fazę rozproszoną i ośrodek, potem dobierz metodę typową dla tej pary faz.

Ułóż tabelę: rodzaj układu (stałe–ciecz, ciecz–ciecz, stałe–gaz) i odpowiadające metody (filtracja, dekantacja, destylacja itd.).

Ćwicz na przykładach z laboratorium: osad w roztworze, mieszanina cieczy, pył w powietrzu. To przyspiesza rozpoznawanie.

info

Statystycznie 67% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Eksperci podkreślają: "Destylacja dotyczy cieczy, a dekantacja i sedymentacja typowo układów stałe–ciecz."

Źródła:

  • Wikipedia (PL) "Filtracja" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Filtracja (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL) "Aerozol" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Aerozol (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL) "Dekantacja" — https://pl.wikipedia.org/wiki/Dekantacja (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki do chemii analitycznej (działy: rozdzielanie mieszanin, przygotowanie próbek)
  • Skrypty BHP i organizacji pracy w laboratorium (filtracja i oczyszczanie powietrza/układów gazowych)
  • Materiały o układach dyspersyjnych: aerozole, zawiesiny, emulsje i metody ich rozdzielania

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego