Coprecipitation on saastuminen liukenemattoman aineen, joka kuljettaa liuenneita liuotteita nestemäisen väliaineen. Tässä käytetään sanaa "kontaminaatio" niissä tapauksissa, joissa liukenemattomalla kantajalla saostuneet liukoiset liuotteet eivät ole toivottavia; mutta kun niitä ei ole, vaihtoehtoinen analyyttinen tai synteettinen menetelmä on käsillä.
Toisaalta liukenematon kantaja on saostunut aine. Tämä voi kantaa liukoisen liuenneen aineen sisällä (absorptio) tai sen pinnalla (adsorptio). Tapa, jolla teet sen, muuttaa täysin syntyvän kiinteän aineen fysikaalis-kemialliset ominaisuudet.
Lähde: Gabriel Bolívar
Vaikka saostumisen käsite voi vaikuttaa hieman hämmentävältä, se on yleisempi kuin luulet. Miksi? Koska muodostuu enemmän kuin yksinkertaisia saastuneita kiintoaineita, kiinteitä liuoksia, joilla on monimutkaisia rakenteita ja runsaasti arvokkaita komponentteja. Maaperä, josta kasveja ravitaan, ovat esimerkkejä saostumisesta.
Samoin mineraalit, keramiikka, savet ja jään epäpuhtaudet ovat myös tämän ilmiön tuote. Muuten maaperät menettäisivät suuren osan olennaisista elementeistään, mineraalit eivät olisi sellaisia kuin nykyisin tunnetaan, eikä uusien materiaalien synteesille ole tärkeätä menetelmää.
Mikä on saostuminen?
Seuraava esimerkki annetaan paremmin ymmärrettäväksi ideaa saostumisesta.
Yläkuvan yläpuolella on kaksi vettä sisältävää astiaa, joista toinen sisältää liuotettua NaCl: a. NaCl on erittäin vesiliukoinen suola, mutta valkoisten pisteiden koko on liioiteltu selittämistä varten. Jokainen valkoinen piste on pieniä NaCl-aggregaatteja liuoksessa, joka on kylläisyyden partaalla.
Seosta, jossa oli natrium, Na 2 S, ja hopeanitraattia, AgNO 3, lisättiin molempiin aluksiin, saostuu liukenematon musta kiintoaine hopeasulfidi, AGS:
Na 2 S + AgNO 3 => AGS + NaNO 3
Kuten ensimmäisestä vesisäiliöstä voidaan nähdä, saostuu musta kiinteä aine (musta pallo). Tämä kiinteä aine säilötyssä astiassa liuenneen NaCl: n kanssa kantaa kuitenkin tämän suolan hiukkasia (musta pallo, jossa on valkoisia pisteitä). NaCl liukenee veteen, mutta kun AgS saostuu, se adsorboituu mustalle pinnalle.
Sitten sanotaan, että NaCl saostui AgS: ssä. Jos musta kiinteä aine analysoitaisiin, NaCl-mikrokiteet voitiin nähdä pinnalla.
Nämä kiteet voisivat kuitenkin olla myös AgS: n sisällä, joten kiinteä aine muuttuisi harmahtavaksi (valkoinen + musta = harmaa).
Tyypit
Musta pallo, jossa on valkoisia pisteitä, ja harmaa pallo osoittavat, että liukoinen liuennut aine voi saostua eri tavoin.
Ensimmäisessä se tekee niin pinnallisesti, adsorboituneena liukenemattomaan alustaan (edellisessä esimerkissä AgS); kun taas toisessa se tekee niin sisäisesti "muuttaen" sakan mustan värin.
Voitko saada muun tyyppisiä kiinteitä aineita? Että on, pallo musta ja valkoinen vaiheita, eli AGS ja NaCl (sekä NaNO 3 että myös kerasaostuu). Tässä syntyy uusien kiintoaineiden ja materiaalien synteesin kekseliäisyys.
Palatessaan takaisin lähtöpisteeseen, liukeneva liukoinen saostuu kuitenkin pohjimmiltaan muodostaen erityyppisiä kiinteitä aineita. Jäljempänä mainitaan saostamisen tyypit ja niistä johtuvat kiinteät aineet.
sisällyttäminen
Puhumme sisällyttämisestä, kun kidehilassa yksi ioneista voidaan korvata yhdellä saostuvalla liukoisella aineella.
Esimerkiksi, jos NaCl olisi saostunut sisällytyksen kautta, Na + -ionit olisivat ottaneet Ag +: n sijaan kidejärjestelyn osassa.
Kaikista saostustyypeistä tämä on kuitenkin epätodennäköisin; koska, jotta tämä tapahtuisi, ionisten säteiden on oltava hyvin samanlaisia. Palaavan kuvan harmaaseen palloon, sisällyttämistä edustaa yksi vaaleammista harmahtavista sävyistä.
Kuten juuri mainittiin, sisällyttäminen tapahtuu kiteisissä kiintoaineissa, ja niiden saamiseksi on hallittava liuosten kemia ja useita tekijöitä (T, pH, sekoitusaika, moolisuhteet jne.).
purenta
Sulkeutumisessa ionit jäävät kiinni kidehilaan, mutta korvamatta mitään ryhmässä olevia ioneja. Esimerkiksi tukkeutuneet NaCl-kiteet voivat muodostua AgS: n sisällä. Graafisesti se voitaisiin visualisoida valkoisena kidenä, jota ympäröivät mustat kiteet.
Tämäntyyppinen saostuminen on yksi yleisimmistä, ja sen ansiosta syntyy uusia kiteisiä kiinteitä aineita. Sulkeutuneita hiukkasia ei voida poistaa yksinkertaisella pesulla. Tätä varten olisi tarpeen kiteyttää koko kokoonpano eli liukenematon alusta.
Sekä inkluusio että sulkeutuminen ovat absorptiomenetelmiä, jotka annetaan kiteisissä rakenteissa.
adsorptio
Adsorptiolla saostettu kiinteä aine on liukenemattoman kantajan pinnalla. Tämän kantajan hiukkasten koko määrittelee saadun kiinteän aineen tyypin.
Jos ne ovat pieniä, saadaan hyytynyt kiinteä aine, josta epäpuhtaudet on helppo poistaa; mutta jos ne ovat hyvin pieniä, kiinteä aine absorboi runsaasti määriä vettä ja on gelatiinimaista.
Palattuaan mustaan palloon valkoisilla pisteillä, AgS: ssä saostuneet NaCl-kiteet voidaan pestä tislatulla vedellä. Joten, kunnes AgS on puhdistettu, jota voidaan sitten lämmittää kaiken veden haihduttamiseksi.
Sovellukset
Mitkä ovat saostuksen sovellukset? Jotkut niistä ovat seuraavat:
-Se sallii kvantifioida liukoiset aineet, joita ei helposti saostu väliaineesta. Siten liukenemattoman kantajan kautta se kantaa esimerkiksi radioaktiivisia isotooppeja, kuten esimerkiksi kalsiumia, lisätutkimuksia ja analysointia varten.
- Kun saostavat ionit hyytelöisissä kiintoaineissa, nestemäinen väliaine puhdistetaan. Sulkeutuminen on vielä toivottavampi näissä tapauksissa, koska epäpuhtaudet eivät pääse pakenemaan ulkopuolelle.
-Saostelu mahdollistaa aineiden sisällyttämisen kiinteisiin aineisiin niiden muodostumisen aikana. Jos kiinteä aine on polymeeri, niin se absorboi liukoisia liuenneita aineita, jotka saostuvat sitten yhdessä, jolloin sille annetaan uusia ominaisuuksia. Jos se on esimerkiksi selluloosa, koboltti (tai muu metalli) voisi saostua yhdessä sen sisällä.
- Kaikkien yllä olevien lisäksi saostuminen on yksi avainmenetelmistä nanohiukkasten synteesille liukenemattomalla kantajalla. Tämän ansiosta bionanomateriaalit ja magnetiittien nanohiukkaset on syntetisoitu monien joukossa.
Viitteet
- Day, R., ja Underwood, A. (1986). Kvantitatiivinen analyyttinen kemia (viides painos). PEARSON Prentice Hall.
- Wikipedia. (2018). Coprecipitation. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
- NPTEL. (SF). Sademäärä ja rinnakkaissaostus. Palautettu: nptel.ac.in
- Viisas Geek. (2018). Mikä on saostuminen. Palautettu sivustolta: wisgeek.com
- Wilson Sacchi Peternele, Victoria Monge Fuentes, Maria Luiza Fascineli, et ai. (2014). Kopiosaostumismenetelmän kokeellinen tutkimus: lähestymistapa parannettujen ominaisuuksien omaavien magnetiitti- ja maghemiitti-nanohiukkasten saamiseksi. Journal of Nanomaterials, voi. 2014, artikkeli ID 682985, 10 sivua.