Zrážky verzus spoluzrážky
V analytickej chémii je precipitácia dôležitou technikou na oddelenie zlúčeniny/materiálu z roztoku. Nerozpustnosť, čistota, jednoduchosť filtrovania, nereaktivita s atmosférickými látkami sú niektoré z významných znakov zrazeniny, ktoré umožňujú jej použitie na analytické účely.
Zrážky
Precipitáty sú pevné látky pozostávajúce z častíc v roztoku. Pevné látky sú niekedy výsledkom chemickej reakcie v roztoku. Tieto pevné častice sa nakoniec usadia v dôsledku ich hustoty a sú známe ako zrazenina. Pri odstreďovaní je výsledná zrazenina známa aj ako peleta. Roztok nad zrazeninou je známy ako supernatant. Veľkosť častíc v zrazenine sa z príležitosti na príležitosť mení. Koloidné suspenzie obsahujú drobné čiastočky, ktoré sa neusadzujú a nedajú sa ľahko filtrovať. Kryštály sa dajú ľahko filtrovať a sú väčšie.
Hoci veľa vedcov skúmalo mechanizmus tvorby precipitátov, tento proces ešte nie je úplne pochopený. Zistilo sa však, že veľkosť častíc zrazeniny je ovplyvnená rozpustnosťou zrazeniny, teplotou, koncentráciou reaktantov a rýchlosťou, akou sa reaktanty miešajú. Precipitáty môžu byť vytvorené dvoma spôsobmi; nukleáciou a rastom častíc. Pri nukleácii sa niekoľko iónov, atómov alebo molekúl spojí a vytvorí stabilnú pevnú látku. Tieto malé pevné látky sú známe ako jadrá. Tieto jadrá sa často tvoria na povrchu suspendovaných pevných kontaminantov. Keď je toto jadro ďalej vystavené iónom, atómom alebo molekulám, môže dôjsť k ďalšej tvorbe jadra alebo ďalšiemu rastu častice. Ak nukleácia pokračuje, vznikne zrazenina obsahujúca veľké množstvo malých častíc. Naopak, ak prevláda rast, vzniká menší počet väčších častíc. So zvyšujúcou sa relatívnou presýtenosťou sa zvyšuje rýchlosť tvorby jadra. Normálne sú zrážacie reakcie pomalé. Preto, keď sa zrážacie činidlo pomaly pridáva do roztoku analytu, môže dôjsť k presýteniu. (Presýtený roztok je nestabilný roztok, ktorý obsahuje vyššiu koncentráciu rozpustenej látky ako nasýtený roztok.)
Spoluzrážanie
„Spoluprecipitácia je proces, pri ktorom sa normálne rozpustné zlúčeniny vylučujú z roztoku zrazeninou.“Existujú štyri typy ko-precipitácie, ako je povrchová adsorpcia, tvorba zmiešaných kryštálov, oklúzia a mechanické zachytenie. Pri precipitátoch s väčším povrchom dochádza k povrchovej adsorpcii. Touto metódou kontaminujú špeciálne koagulované koloidy. Pri tvorbe zmiešaných kryštálov je jeden z iónov v kryštálovej mriežke nahradený iným iónom. Povrchová adsorpcia a tvorba zmiešaných kryštálov sú rovnovážne procesy, zatiaľ čo ostatné dva sú kinetické javy. Keď kryštál rýchlo rastie, kontaminant sa môže zachytiť vo vnútri rastúceho kryštálu, čo sa nazýva oklúzia. Mechanické zachytenie je mechanizmus, pri ktorom je určité množstvo roztoku zachytené vo vnútri kryštálov. Stáva sa to, keď sú dva rastúce kryštály blízko seba, takže rastú spolu.
Aký je rozdiel medzi zrážkami a spoločnými zrážkami?
• Zrážanie je usadzovanie nerozpustných častíc z roztoku. Koprecipitácia je proces, pri ktorom sa normálne rozpustné zlúčeniny vylučujú z roztoku pomocou zrazeniny.
• Pri zrážaní sa normálne nerozpustné zlúčeniny vyzrážajú. Ale pri súbežnom zrážaní sa normálne rozpustné zlúčeniny vyzrážajú.
• Ko-precipitácia zahŕňa kontaminanty do zrazeniny, zatiaľ čo zrážanie môže viesť k čistým aj kontaminovaným zrazeninám.
