De samutfällning Det är kontaminering av en olöslig substans som bär upplösta lösta ämnen från det flytande mediet. Här används ordet "förorening" för de fall där lösliga lösningsmedel utfällda av ett olösligt underlag är oönskade. men när de inte är det finns en alternativ analytisk eller syntetisk metod till hands.
Å andra sidan är den olösliga bäraren den utfällda substansen. Detta kan bära den lösliga lösningen inuti (absorption) eller på dess yta (adsorption). Hur du gör det kommer att förändra de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos det resulterande fastämnet helt..
Även om begreppet samutfällning kan verka lite förvirrande är det vanligare än du kanske tror. Varför? Eftersom mer än enkla kontaminerade fasta ämnen bildas fasta lösningar med komplexa strukturer och rika på ovärderliga komponenter. Marken från vilken växter får näring är exempel på samutfällning.
På samma sätt är mineraler, keramik, leror och föroreningar i is också produkten av detta fenomen. Annars skulle jordarna förlora en stor del av sina väsentliga element, mineralerna skulle inte vara som de för närvarande är kända och det skulle inte finnas någon viktig metod för syntes av nya material..
Artikelindex
För att bättre förstå idén om samutfällning erbjuds följande exempel.
Ovan (övre bilden) finns två behållare med vatten, varav en innehåller löst NaCl. NaCl är ett mycket vattenlösligt salt, men storleken på de vita prickarna är överdrivna för förklarande ändamål. Varje vitpunkt blir små aggregat av NaCl i en lösning på gränsen till mättnad.
En blandning av natriumsulfid, NatvåS och silvernitrat, AgNO3, kommer att fälla ut ett olösligt svart fast ämne av silversulfid, AgS:
NatvåS + AgNO3 => AgS + NaNO3
Som kan ses i den första behållaren med vatten, utfälls en svart fast substans (svart sfär). Detta fasta ämne i behållaren med upplöst NaCl bär emellertid partiklar av detta salt (svart sfär med vita prickar). NaCl är lösligt i vatten, men när AgS fälls ut adsorberas det på den svarta ytan.
Det sägs då att NaCl samutfälldes på AgS. Om det svarta fasta ämnet analyserades kunde NaCl-mikrokristaller ses på ytan.
Dessa kristaller kan emellertid också vara inuti AgS, så det fasta materialet skulle "bli" gråaktigt (vit + svart = grå).
Den svarta sfären med vita prickar och den grå sfären visar att ett lösligt lösningsmedel kan utfällas på olika sätt..
I det första görs det ytligt, adsorberat på det olösliga underlaget (AgS i föregående exempel); medan det i det andra gör det internt, "ändrar" den svarta färgen på fällningen.
Kan du få andra typer av fasta ämnen? Det vill säga en sfär med svarta och vita faser, det vill säga av AgS och NaCl (tillsammans med NaNO3 som också samutfälls). Det är här där uppfinningsrikheten i syntesen av nya fasta ämnen och material uppstår.
Men när vi går tillbaka till utgångspunkten genereras i princip de lösliga lösliga lösningsmedlen som genererar olika typer av fasta ämnen. Typerna av samutfällning och de fasta ämnen som härrör från dem kommer att nämnas nedan..
Vi talar om inkludering när en av jonerna i kristallgitteret kan ersättas med en av den samutfällda lösliga substansen.
Till exempel, om NaCl hade samutfällts genom införande, Na-jonerna+ skulle ha tagit platsen för Ag+ i en sektion av kristallarrangemanget.
Men av alla typer av samutfällning är detta minst sannolikt; eftersom de joniska radierna måste vara mycket lika för att det ska hända. Återgå till bildens grå sfär skulle inkluderingen representeras av en av ljusare gråtoner.
Som just nämnts sker införandet i kristallina fasta ämnen, och för att erhålla dem måste man behärska lösningarnas kemi och flera faktorer (T, pH, omröringstid, molförhållanden, etc.).
I ocklusion fångas jonerna i kristallgallret men utan att ersätta någon jon i matrisen. Till exempel kan ockluderade NaCl-kristaller bildas inom AgS. Grafiskt kan det visualiseras som en vit kristall omgiven av svarta kristaller.
Denna typ av samutfällning är en av de vanligaste, och tack vare den finns syntesen av nya kristallina fasta ämnen. Ockluderade partiklar kan inte tas bort med enkel tvätt. För att göra detta skulle det vara nödvändigt att omkristallisera hela enheten, det vill säga det olösliga stödet.
Både inkludering och ocklusion är absorptionsprocesser som ges i kristallina strukturer.
Vid adsorption ligger det samutfällda fasta ämnet på ytan av det olösliga underlaget. Storleken på partiklarna i detta stöd definierar den typ av fast material som erhålls.
Om de är små kommer ett koagulerat fast ämne att erhållas, från vilket det är lätt att avlägsna föroreningar; men om de är mycket små, kommer det fasta ämnet att absorbera stora mängder vatten och kommer att vara gelatinöst.
Återgå till den svarta sfären med vita prickar, NaCl-kristallerna som samutfällts på AgS kan tvättas med destillerat vatten. Så vidare tills AgS renas, som sedan kan värmas upp för att avdunsta allt vatten.
Vilka är tillämpningarna av samutfällning? Några av dem är följande:
-Det gör det möjligt att kvantifiera lösliga ämnen som inte lätt fälls ut från mediet. Genom en olöslig bärare bär den till exempel radioaktiva isotoper, såsom francium, för vidare studier och analys..
-Genom att samutfälla joner i gelatinösa fasta ämnen renar du det flytande mediet. Ocklusion är ännu mer önskvärt i dessa fall, eftersom orenheten inte kommer att kunna fly utifrån.
-Samutfällning gör det möjligt att införliva ämnen i fasta ämnen under deras bildning. Om det fasta ämnet är en polymer, kommer det att absorbera lösliga lösningsmedel som sedan samutfälls inuti, vilket ger det nya egenskaper. Om det till exempel är cellulosa kan kobolt (eller annan metall) samutfällas i den.
-Förutom allt ovan är samutfällning en av de viktigaste metoderna för syntes av nanopartiklar på ett olösligt underlag. Tack vare detta har bionanomaterial och magnetit nanopartiklar syntetiserats, bland många andra..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.