Birlikte çökeltme , sıvı ortamın çözünmüş çözünenlerini taşıyan çözünmeyen bir maddenin kirlenmesidir. Burada "kontaminasyon" kelimesi, çözünmeyen bir destek tarafından çökeltilen çözünür çözünen maddelerin istenmeyen olduğu durumlar için kullanılır; ancak olmadıklarında, alternatif bir analitik veya sentetik yöntem söz konusudur.
Öte yandan, çözünmeyen destek çökeltilmiş maddedir. Bu, çözünür çözünen maddeyi içinde (absorpsiyon) veya yüzeyinde (adsorpsiyon) taşıyabilir. Yapma şekliniz, elde edilen katının fizikokimyasal özelliklerini tamamen değiştirecektir.
Kaynak: Gabriel Bolívar
Birlikte yağış kavramı biraz kafa karıştırıcı görünse de, düşündüğünüzden daha yaygındır. Neden? Çünkü basit kirlenmiş katılardan daha fazlası, karmaşık yapıların katı çözeltileri ve paha biçilemez bileşenler bakımından zengin oluşur. Bitkilerin beslendiği toprak, birlikte çökeltme örnekleridir.
Aynı şekilde buzdaki mineraller, seramikler, killer ve safsızlıklar da bu fenomenin bir ürünüdür. Aksi takdirde topraklar, temel elementlerinin büyük bir bölümünü kaybedecek, mineraller şu anda bilindikleri gibi olmayacak ve yeni malzemelerin sentezi için önemli bir yöntem olmayacaktır.
Birlikte çökeltme nedir?
Birlikte çökeltme fikrini daha iyi anlamak için aşağıdaki örnek verilmiştir.
Yukarıda (üstteki resim) biri çözünmüş NaCl içeren iki su kabı var. NaCl suda oldukça çözünür bir tuzdur, ancak beyaz noktaların boyutları açıklama amacıyla abartılmıştır. Her beyaz nokta, doygunluğun eşiğindeki bir çözelti içinde küçük NaCl agregaları olacaktır.
Sodyum sülfid, Na bir karışımı 2 S ve gümüş nitrat iyodinin 3 ilave edildi , her iki kaplara , gümüş sülfid, AGS çözünmeyen bir siyah bir katı madde çökelecektir:
Na 2 S + AgNO 3 => AgS + NaNO 3
İlk su kabında görülebileceği gibi, siyah bir katı (siyah küre) çöker. Bununla birlikte, çözünmüş NaCl içeren kaptaki bu katı, bu tuzun parçacıklarını (beyaz noktalı siyah küre) taşır. NaCl suda çözünür, ancak AgS çökeldikçe siyah yüzeyde adsorbe olur.
Daha sonra NaCl'nin AgS üzerinde yeniden çökeltildiği söylenir. Siyah katı analiz edildiğinde, yüzeyde NaCl mikro kristalleri görülebilir.
Bununla birlikte, bu kristaller AgS'nin içinde de olabilir, bu nedenle katı grimsi "döner" (beyaz + siyah = gri).
Türleri
Beyaz noktalı siyah küre ve gri küre, çözünür bir çözünen maddenin farklı şekillerde birlikte çökelebileceğini göstermektedir.
İlkinde, bunu yüzeysel olarak, çözünmeyen destek üzerine adsorbe ederek yapar (önceki örnekte AgS); ikincisinde, çökeltinin siyah rengini "değiştirerek" bunu dahili olarak yapar.
Başka tür katı maddeler alabilir misin? Yani, siyah ve beyaz fazlara sahip bir küre, yani AgS ve NaCl ( aynı zamanda birlikte çökeltilen NaNO 3 ile birlikte ). Yeni katıların ve malzemelerin sentezindeki ustalığın ortaya çıktığı yer burasıdır.
Bununla birlikte, başlangıç noktasına geri dönersek, temel olarak çözünebilir çözünen birlikte çökeltiler, farklı katı türleri üretir. Birlikte çökeltme türleri ve bunlardan kaynaklanan katılar aşağıda belirtilecektir.
içerme
Kristal kafeste, iyonlardan birinin birlikte çökeltilmiş çözünür maddelerden biri ile yer değiştirebileceğinden bahsediyoruz.
Örneğin, NaCl dahil etme yoluyla birlikte çökeltilmiş olsaydı, Na + iyonları kristal dizinin bir bölümünde Ag + ' nın yerini alacaktı .
Bununla birlikte, tüm ortak yağış türleri arasında bu en düşük olasılıktır; çünkü bunun olabilmesi için iyonik yarıçapların çok benzer olması gerekir. Görüntünün gri alanına dönersek, dahil etme daha açık grimsi tonlardan biriyle temsil edilir.
Az önce bahsedildiği gibi, dahil etme kristalin katılarda meydana gelir ve bunları elde etmek için, çözeltilerin kimyasına ve birkaç faktöre (T, pH, karıştırma süresi, molar oranlar, vb.) Hakim olunması gerekir.
tıkanma
Oklüzyonda, iyonlar kristal kafes içinde hapsolur, ancak dizideki herhangi bir iyonu değiştirmeden. Örneğin, AgS içinde tıkalı NaCl kristalleri oluşabilir. Grafik olarak, siyah kristallerle çevrili beyaz bir kristal olarak görselleştirilebilir.
Bu tür birlikte çökeltme en yaygın olanlardan biridir ve bu sayede yeni kristal katıların sentezi vardır. Tıkanmış partiküller basit yıkama ile uzaklaştırılamaz. Bunun için tüm düzeneği, yani çözülmeyen desteği yeniden kristalleştirmek gerekli olacaktır.
Hem inklüzyon hem de oklüzyon, kristal yapılarda verilen absorpsiyon prosesleridir.
emme
Adsorpsiyon üzerine, birlikte çökeltilmiş katı, çözünmeyen desteğin yüzeyinde uzanır. Bu desteğin parçacıklarının boyutu, elde edilen katı tipini belirler.
Küçüklerse, safsızlıkların çıkarılmasının kolay olduğu pıhtılaşmış bir katı elde edilecektir; fakat çok küçüklerse, katı bol miktarda su emecek ve jelatinimsi olacaktır.
Beyaz noktalı siyah küreye dönüldüğünde, AgS üzerinde birlikte çökeltilen NaCl kristalleri damıtılmış su ile yıkanabilir. Bu yüzden AgS arıtılıncaya kadar devam edin, bu daha sonra tüm suyu buharlaştırmak için ısıtılabilir.
Uygulamalar
Birlikte çökeltme uygulamaları nelerdir? Bunlardan bazıları şunlardır:
Ortamdan kolayca çökelmeyen çözünür maddelerin miktarının belirlenmesine olanak sağlar. Bu nedenle, çözünmez bir destek yoluyla, daha fazla çalışma ve analiz için örneğin fransiyum gibi radyoaktif izotopları taşır.
-Jelatinimsi katılarda iyonların birlikte çökeltilmesiyle, sıvı ortam saflaştırılır. Kirlilik dışarıya kaçamayacağından, bu durumlarda tıkanma daha da istenir.
-Çökeltme, maddelerin oluşumu sırasında katılara katılmasını mümkün kılar. Katı bir polimer ise, çözünür çözünen maddeleri emecek ve daha sonra içinde birlikte çökelecek ve ona yeni özellikler kazandıracaktır. Örneğin selüloz ise, kobalt (veya başka bir metal) bunun içinde birlikte çökeltilebilir.
- Yukarıdakilerin hepsine ek olarak, birlikte çökeltme, çözünmeyen bir destek üzerinde nanopartiküllerin sentezi için anahtar yöntemlerden biridir. Bu sayede biyonanomalzemeler ve manyetit nanopartiküller, diğerleri arasında sentezlenmiştir.
Referanslar
- Day, R. ve Underwood, A. (1986). Quantitative Analytical Chemistry (beşinci baskı). PEARSON Prentice Salonu.
- Vikipedi. (2018). Kopresipitasyon. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
- NPTEL. (Sf). Yağış ve Birlikte Yağış. Kurtarıldı: nptel.ac.in
- Wise Geek. (2018). Coprecipitation nedir. Wisegeek.com'dan kurtarıldı
- Wilson Sacchi Peternele, Victoria Monge Fuentes, Maria Luiza Fascineli, vd. (2014). Birlikte Çökeltme Yönteminin Deneysel İncelenmesi: Geliştirilmiş Özelliklere Sahip Manyetit ve Maghemit Nanopartikülleri Elde Etme Yaklaşımı. Nanomalzemeler Dergisi, cilt. 2014, Makale Kimliği 682985, 10 sayfa.