A köznapi életben a tiszta szóval ellentétes értelmű a piszkos vagy a szennyezett. Csak tiszta vizet tanácsos inni, piszkosat nem, a tiszta levegőt jó beszívni, a szennyezettet igyekszünk elkerülni. A kémia tudománya a tisztaságot, mint fogalmat egy kicsit másként értelmezi.

Kémiailag tisztának az egyféle anyagot nevezzük.

Tegyünk csapvizet egy gömblombikba, majd csatlakoztassunk hozzá – dugón keresztül – olyan meghajlított üvegcsövet, amelynek nagy részét hideg vizes ruhával burkoljuk be! Kezdjük melegíteni a lombik tartalmát, miközben a cső másik végéhez főzőpoharat helyezünk!

Kísérletünket korszerű, úgynevezett csiszolatos üvegeszközökkel is elvégezhetjük

Melegítés közben a lombik fala bepárásodik, majd buborékok kezdenek felszállni a folyadékban. Lassanként az elvezető üvegcső is bepárásodik, s végül - amikor már tartósan "pezseg" a víz - folyadékcseppek jelennek meg a cső végén. Miközben a főzőpohár lassanként megtelik vízzel, a lombikban lévő folyadék mennyisége csökken, és egyre kevésbé átlátszó, egyre zavarosabb anyag marad vissza.

A víz melegítés hatására erőteljesebben kezd párologni, a keletkező gőz a még hűvös üvegfalon lecsapódik: az üvegfelületek bepárásodnak. Amikor a melegítés hatására a vízben is gőzbuborékok képződnek, akkor azt mondjuk, hogy a víz forr. A forrásban lévő vízből nagy mennyiségben távozó gőz az elvezető csőbe is bejut, és – a hideg vizes ruha hűtő hatására – lecsapódik. A főzőpohárban ez a víz gyűlik össze. A lombikban maradó folyadékban feldúsulnak a csapvízben már eredetileg is oldott állapotban jelen lévő egyéb anyagok, ez okozza a folyadék színváltozását, esetleg megzavarosodását.

Desztilláló berendezés

Desztilláló berendezés

A csapvíz forralás közben különböző változásokon megy keresztül: megváltozik a sűrűsége, esetleg a színe is, és lebegő szennyeződések válhatnak ki belőle.

A köznapi életben a vizet azért nevezzük tisztának, mert iható, nem leszünk betegek tőle. A kémiában viszont akkor tiszta a víz, ha vízen kívül más anyagot nem tartalmaz. Az ilyen víz teljesen íztelen, ivásra alkalmatlan, élvezhetetlen, sőt fogyasztása nagyobb mennyiségben az egészségre káros is.

A teljesen tiszta víz egészségre káros hatását az ún. ozmózis jelenségének ismeretében lehet megérteni.

A kémiailag nem tiszta anyagokat keverékeknek nevezzük.

A keverék két vagy több különböző, kémiailag tiszta anyagot tartalmaz.

A csapvíz édesvíz, amely színtelen, szagtalan, de nem íztelen. Mindig tartalmaz kis mennyiségben oldott sókat és oldott gázokat is. Az oldott gáz például a vízi élőlények számára nélkülözhetetlen oxigén. Az édesvíz eredeténél fogva természetes víz. Természetes víz a tengervíz is, ami az édesvízhez képest jóval nagyobb arányban tartalmaz oldott sókat, ezért érezzük sós ízűnek.

Forralás közben sem a vízben nem oldódó szilárd anyagok, sem a vízben oldott sók nem forrnak föl, viszont a gázok elillannak, így a kémiailag tiszta víz valamennyiüktől elválasztható.

Az anyagok keverékeinek forralással történő szétválasztását desztillációnak nevezzük.

A víz desztillációja során a lombikban visszamaradó folyadék (az ún. desztillációs maradék) még mindig keverék: a csapvízben oldott nem illékony anyagok az előzőnél töményebb vizes oldata, esetleg egyéb, lebegő anyagokkal összekeveredve.

Desztillációval csak akkor nyerünk kémiailag tiszta vizet, ha a benne lévő anyagok között nincs olyan, amelyik a vízhez hasonló mértékben illékony. Az alkohol híg, vizes oldatának desztillálásával például töményebb alkoholt lehet előállítani, mert az alkohol illékonysága csak kis mértékben tér el a vízétől. Ezen a jelenségen alapul a különböző borpárlatok, pálinkák "főzése". Ráadásul még a kevésbé illékony anyagok egy része is átkerülhet a desztillált vízbe, ezért igazán tiszta vizet csak többszöri desztillációval kaphatunk.

A tiszta levegő is keverék: különböző gázok (főként nitrogén és oxigén) keveréke, tehát kémiai szempontból ez sem tiszta anyag.

Otthon sokféle anyaggal találkozunk. Beszéljétek meg tanárotokkal, vajon melyik tiszta kémiailag az alábbiak közül! - porcukor, konyhasó, majonéz, tej, paradicsomleves, liszt.

Biztosan keverékek azok az anyagok, amelyeket többféle anyag összekeverésével készíthetünk (pl. a majonéz vagy a paradicsomleves), vagy aminek a dobozáról kiderül, hogy különböző anyagokat (pl. a tej zsírból valamennyi százaléknyit) tartalmaz. Az állati és növényi eredetű anyagok (pl. a tej vagy a liszt) többsége is keverék. A többiről (cukor, konyhasó) csak kémiai ismereteink alapján tudjuk majd meg, hogy kémiai szempontból tiszták-e vagy sem.

A cukrot növényekből (cukorrépából, cukornádból) vonják ki, aminek természetesen az a következménye, hogy kis mennyiségben más anyagot is tartalmazhat. A konyhasót pedig bányásszák vagy a tengervíz bepárlásával nyerik, így ezek tisztaságában sem lehetünk biztosak. Egyes esetekben ráadásul - egészségügyi okok miatt - mesterségesen is "szennyezik" (pl. jódozzák), hogy a sózással együtt más fontos anyagokat is szervezetünkbe juttathassunk. A tiszta cukrot és a tiszta konyhasót vagy kősót azért mégis kémiailag tiszta anyagnak tekintjük.

A kémiai vizsgálatokhoz használt kémiailag tiszta anyagok - a vizsgálat érzékenységétől függően - különböző, de igen kis mennyiségben tartalmazhatnak olyan szennyeződéseket, amelyeket a köznapi életben, a háztartásban gyakorlatilag nem veszünk figyelembe. Az anyagok tisztaságára vonatkozó információkat a gyártó vegyi üzemek megfelelő szimbólumokkal, rövidítésekkel jelölik a vegyszeres üvegeken.

Az ún. technikai tisztaságú anyagok a "legszennyezettebbek". Ezeket a nagy tisztaságot igénylő vizsgálatokhoz nem lehet alkalmazni. Az iskolai kísérleteink általában nem ilyenek, ezért vizsgálódásainkhoz többnyire felhasználhatjuk a boltban kapható konyhasót. Ez étkezéshez tökéletesen alkalmas, tiszta anyagnak számít, és a mi vizsgálatainkhoz is megfelelő tisztaságú. A vegyi laborokban azonban legfeljebb jéggel keverve, ún. hűtőkeverék előállításához használják, mivel a kémiai vizsgálatokhoz már nem elég tiszta, vagyis technikai minőségű. A laborokban persze még a konyhasónál is olcsóbb, szennyezettebb, fogyasztásra sem ajánlott kősót használják technikai sóként. Ez a jelző tehát nem azonos az étkezési tisztasággal.
A laboratóriumi mérésekhez a szennyeződésektől különböző mértékben megtisztított anyagokat használják. Ezeket az ún. analitikai tisztaságú anyagokat - a tisztaság fokától függően - at., alt. rövidítésekkel jelölik a vegyszeres üvegeken.

Analitikai tisztaságú anyag jelzése

Analitikailag legtisztább anyag jelzése