Den samutfällning är kontaminering av en olöslig substans som bär upplösta lösta ämnen av det flytande mediet. Här används ordet "kontaminering" för de fall där lösliga lösta ämnen som fälls ut med ett olösligt underlag inte är önskvärda; men när de inte är det, finns en alternativ analys- eller syntetmetod.
Å andra sidan är den olösliga bäraren den utfällda substansen. Detta kan bära det lösliga lösta ämnet inuti (absorption) eller på dess yta (adsorption). Hur du gör det kommer att ändra de fysikalisk-kemiska egenskaperna hos det resulterande fasta ämnet helt.
Källa: Gabriel Bolívar
Även om begreppet samutfällning kan verka lite förvirrande är det vanligare än du tror. Varför? Eftersom mer än enkla förorenade fasta ämnen bildas fasta lösningar av komplexa strukturer och rika på ovärderliga komponenter. Jorden från vilken växterna näras är exempel på samutfällning.
Likaså är mineraler, keramik, leror och föroreningar i is också en produkt 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 en viktig metod för syntes av nya material.
Vad är samutfällning?
För att bättre förstå tanken på samutfällning tillhandahålls följande exempel.
Ovan (övre bild) finns två behållare med vatten, varav en innehåller upplöst NaCl. NaCl är ett mycket vattenlösligt salt, men storleken på de vita prickarna är överdrivna för förklarande ändamål. Varje vit punkt är små mängder NaCl i en lösning på gränsen till mättnad.
En blandning av natriumsulfid, Na 2 S, och silvernitrat, AgNOj 3 , sattes till båda fartygen , kommer att falla ut en olöslig svart fast av silver sulfid, AGS:
Na 2 S + AgNOs 3 => AGS + NaNO 3
Som kan ses i den första behållaren med vatten, faller en svart fast (svart sfär) ut. 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 den på den svarta ytan.
Det sägs sedan att NaCl samutfälldes på AgS. Om det svarta fasta ämnet analyserades, kunde NaCl-mikrokristaller ses på ytan.
Men dessa kristaller kan också vara inuti AgS, så att det fasta ämnet skulle "bli" gråaktigt (vitt + svart = grått).
typer
Den svarta sfären med vita prickar och den grå sfären visar att en löslig lösning kan samutfällas på olika sätt.
I det första gör det så ytligt, adsorberat på det olösliga stödet (AgS i föregående exempel); medan den i den 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 NaNO 3 som också samutfälls). Det är här uppfinningen till syntesen av nya fasta ämnen och material uppstår.
Återgå till utgångspunkten, emellertid baserar det lösliga solute samutfällningen generera olika typer av fasta ämnen. De typer av samutfällning och de fasta ämnena som härrör från kommer att nämnas nedan.
Inclusion
Vi talar om inkludering när en av jonerna i kristallgitteret kan ersättas av en av den samutfällda lösliga substansen.
Om till exempel NaCl hade samutfällt sig genom inkludering, skulle Na + -jonerna ha tagit platsen för Ag + i ett avsnitt av kristallarrayen.
Men av alla typer av samutfällning är detta minst troligt; eftersom jonradierna måste vara mycket lika för att detta ska kunna ske. När vi återvänder till den gråa sfären på bilden skulle införandet representeras av en av ljusare gråtoner.
Som just nämnts sker införandet i kristallina fasta ämnen, och för att erhålla dem måste man behärska lösningens kemi och flera faktorer (T, pH, omrörningstid, molförhållanden etc.).
Ocklusion
I ocklusion fångas jonerna inom kristallgitteret 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 utfällning är en av de vanligaste, och tack vare den finns syntes av nya kristallina fasta ämnen. Åtkomliga partiklar kan inte tas bort med enkel tvätt. För att göra detta skulle det vara nödvändigt att omkristallisera hela aggregatet, det vill säga det olösliga stödet.
Både inklusion och ocklusion är absorptionsprocesser som ges i kristallina strukturer.
Adsorption
Vid adsorption ligger det samutfällade fasta ämnet på ytan av det olösliga underlaget. Storleken på partiklarna i denna bärare definierar den erhållna fasta typen.
Om de är små, kommer en koagulerad fast substans att erhållas, från vilken det är lätt att avlägsna föroreningar; men om de är mycket små, kommer det fasta ämnet att absorbera stora mängder vatten och blir gelatinöst.
Återvändande till den svarta sfären med vita prickar kan NaCl-kristallerna samutfällas på AgS tvättas med destillerat vatten. Så vidare tills AgS har renats, som sedan kan värmas upp för att avdunsta allt vatten.
tillämpningar
Vad 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 ett olösligt stöd bär det således till exempel radioaktiva isotoper, såsom francium, för ytterligare studier och analys.
-Med samutfällande joner i gelatinösa fasta ämnen, renas det flytande mediet. Ockupation är ännu mer önskvärt i dessa fall, eftersom föroreningen inte kommer att kunna fly till utsidan.
-Fällning gör det möjligt att införliva ämnen i fasta ämnen under deras bildning. Om det fasta ämnet är en polymer, absorberar det lösliga lösta ämnen som sedan fälls ut inuti, vilket ger det nya egenskaper. Om det är cellulosa kan till exempel kobolt (eller annan metall) fällas ut i den.
-Förutom ovanstående 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.
referenser
- Day, R., & Underwood, A. (1986). Kvantitativ analytisk kemi (femte upplagan). PEARSON Prentice Hall.
- Wikipedia. (2018). Samutfällning. Återställd från: en.wikipedia.org
- NPTEL. (Sf). Utfällning och samutfällning. Återställd från: nptel.ac.in
- Wise Geek. (2018). Vad är återupptagande. Återställd från: wisegeek.com
- Wilson Sacchi Peternele, Victoria Monge Fuentes, Maria Luiza Fascineli, et al. (2014). Experimentell undersökning av metoden för återutfällning: en metod för att få magnetiska och maghemitiska nanopartiklar med förbättrade egenskaper. Journal of Nanomaterials, vol. 2014, artikel ID 682985, 10 sidor.