Die Mitfällung ist die Verunreinigung einer unlöslichen Substanz, die gelöste gelöste Stoffe des flüssigen Mediums trägt. Hier wird das Wort "Kontamination" für diejenigen Fälle verwendet, in denen lösliche gelöste Stoffe, die durch einen unlöslichen Träger ausgefällt werden, unerwünscht sind; Wenn dies nicht der Fall ist, steht eine alternative analytische oder synthetische Methode zur Verfügung.
Andererseits ist der unlösliche Träger die ausgefällte Substanz. Dies kann den löslichen gelösten Stoff im Inneren (Absorption) oder auf seiner Oberfläche (Adsorption) tragen. Die Art und Weise, wie Sie dies tun, verändert die physikochemischen Eigenschaften des resultierenden Feststoffs vollständig.
Quelle: Gabriel Bolívar
Obwohl das Konzept des Co-Niederschlags etwas verwirrend erscheint, ist es häufiger als Sie denken. Warum? Denn es entstehen mehr als nur einfache kontaminierte Feststoffe, feste Lösungen mit komplexen Strukturen, die reich an unschätzbaren Bestandteilen sind. Der Boden, aus dem die Pflanzen ernährt werden, ist ein Beispiel für die gemeinsame Ausfällung.
Ebenso sind Mineralien, Keramiken, Tone und Verunreinigungen im Eis ein Produkt dieses Phänomens. Andernfalls würden die Böden einen großen Teil ihrer wesentlichen Elemente verlieren, die Mineralien würden nicht so sein, wie sie derzeit bekannt sind, und es würde keine wichtige Methode für die Synthese neuer Materialien geben.
Was ist Co-Niederschlag?
Um die Idee der Co-Ausfällung besser zu verstehen, wird das folgende Beispiel bereitgestellt.
Oben (oberes Bild) befinden sich zwei Behälter mit Wasser, von denen einer gelöstes NaCl enthält. NaCl ist ein sehr wasserlösliches Salz, aber die Größen der weißen Punkte sind zu Erklärungszwecken übertrieben. Jeder Weißpunkt besteht aus kleinen Aggregaten von NaCl in einer Lösung am Rande der Sättigung.
Eine Mischung aus Natriumsulfid, Na 2 S und Silbernitrat, AgNO 3 , die beiden Gefäßen zugesetzt wird, fällt einen unlöslichen schwarzen Feststoff aus Silbersulfid, AgS, aus:
Na 2 S + AgNO 3 => AgS + NaNO 3
Wie im ersten Wasserbehälter zu sehen ist, fällt ein schwarzer Feststoff (schwarze Kugel) aus. Dieser Feststoff im Behälter mit gelöstem NaCl trägt jedoch Partikel dieses Salzes (schwarze Kugel mit weißen Punkten). NaCl ist wasserlöslich, aber wenn AgS ausfällt, wird es an der schwarzen Oberfläche adsorbiert.
Es wird dann gesagt, dass das NaCl auf dem AgS mitgefällt ist. Wenn der schwarze Feststoff analysiert würde, könnten NaCl-Mikrokristalle auf der Oberfläche gesehen werden.
Diese Kristalle könnten sich jedoch auch im AgS befinden, sodass der Feststoff grau wird (weiß + schwarz = grau).
Typen
Die schwarze Kugel mit weißen Punkten und die graue Kugel zeigen, dass ein löslicher gelöster Stoff auf unterschiedliche Weise zusammen ausfallen kann.
Im ersten Fall geschieht dies oberflächlich auf dem unlöslichen Träger (AgS im vorherigen Beispiel); während im zweiten Fall dies intern geschieht und die schwarze Farbe des Niederschlags "verändert" wird.
Können Sie andere Arten von Feststoffen erhalten? Das heißt, eine Kugel mit schwarzen und weißen Phasen, dh aus AgS und NaCl (zusammen mit NaNO 3 , das ebenfalls gemeinsam ausfällt ). Hier entsteht der Einfallsreichtum der Synthese neuer Feststoffe und Materialien.
Zurück zum Ausgangspunkt: Im Grunde fällt der lösliche gelöste Stoff zusammen aus und erzeugt verschiedene Arten von Feststoffen. Die Arten der Mitfällung und die daraus resultierenden Feststoffe werden nachstehend aufgeführt.
Aufnahme
Wir sprechen von Einschluss, wenn im Kristallgitter eines der Ionen durch eines der gemeinsam ausgefällten löslichen Substanzen ersetzt werden kann.
Wenn beispielsweise NaCl durch Einschluss mitgefällt worden wäre, hätten Na + -Ionen in einem Abschnitt des Kristallarrays den Platz von Ag + eingenommen .
Von allen Arten der Mitfällung ist dies jedoch am unwahrscheinlichsten. dafür müssen die Ionenradien sehr ähnlich sein. Wenn man zur Graukugel des Bildes zurückkehrt, wird der Einschluss durch einen der helleren Grautöne dargestellt.
Wie gerade erwähnt, erfolgt der Einschluss in kristallinen Feststoffen, und um diese zu erhalten, muss man die Chemie der Lösungen und verschiedene Faktoren (T, pH, Rührzeit, Molverhältnisse usw.) beherrschen.
Okklusion
Bei der Okklusion werden die Ionen im Kristallgitter eingeschlossen, ohne jedoch ein Ion in der Anordnung zu ersetzen. Beispielsweise können sich in AgS verschlossene NaCl-Kristalle bilden. Grafisch könnte es als weißer Kristall dargestellt werden, der von schwarzen Kristallen umgeben ist.
Diese Art der Mitfällung ist eine der häufigsten und dank dieser Art entstehen neue kristalline Feststoffe. Verschlossene Partikel können nicht durch einfaches Waschen entfernt werden. Hierzu müsste die gesamte Baugruppe, dh der unlösliche Träger, umkristallisiert werden.
Sowohl Einschluss als auch Okklusion sind Absorptionsprozesse in kristallinen Strukturen.
Adsorption
Bei der Adsorption liegt der gemeinsam ausgefällte Feststoff auf der Oberfläche des unlöslichen Trägers. Die Größe der Partikel dieses Trägers definiert die Art des erhaltenen Feststoffs.
Wenn sie klein sind, wird ein koagulierter Feststoff erhalten, aus dem Verunreinigungen leicht entfernt werden können; Wenn sie jedoch sehr klein sind, nimmt der Feststoff reichlich Wasser auf und ist gallertartig.
Zurück zur schwarzen Kugel mit weißen Punkten können die auf dem AgS gemeinsam ausgefällten NaCl-Kristalle mit destilliertem Wasser gewaschen werden. So weiter, bis das AgS gereinigt ist, das dann erhitzt werden kann, um das gesamte Wasser zu verdampfen.
Anwendungen
Was sind die Anwendungen von Co-Präzipitation? Einige von ihnen sind die folgenden:
-Es ermöglicht die Quantifizierung löslicher Substanzen, die nicht leicht aus dem Medium ausgefällt werden. So trägt es über einen unlöslichen Träger beispielsweise radioaktive Isotope wie Francium zur weiteren Untersuchung und Analyse.
- Durch Copräzipitation von Ionen in gelatineartigen Feststoffen wird das flüssige Medium gereinigt. In diesen Fällen ist eine Okklusion noch wünschenswerter, da die Verunreinigung nicht nach außen entweichen kann.
-Kopräzipitation ermöglicht es, Substanzen während ihrer Bildung in Feststoffe einzubauen. Wenn der Feststoff ein Polymer ist, absorbiert er lösliche gelöste Stoffe, die dann im Inneren zusammen ausfallen und ihm neue Eigenschaften verleihen. Wenn es sich beispielsweise um Cellulose handelt, kann Kobalt (oder ein anderes Metall) darin ausgefällt werden.
- Zusätzlich zu all dem ist die Copräzipitation eine der Schlüsselmethoden für die Synthese von Nanopartikeln auf einem unlöslichen Träger. Dank dessen wurden unter anderem Bionanomaterialien und Magnetit-Nanopartikel synthetisiert.
Verweise
- Day, R. & Underwood, A. (1986). Quantitative Analytical Chemistry (fünfte Ausgabe). PEARSON Prentice Hall.
- Wikipedia. (2018). Copräzipitation. Wiederhergestellt von: en.wikipedia.org
- NPTEL. (sf). Niederschlag und Co-Niederschlag. Wiederhergestellt von: nptel.ac.in
- Weiser Geek. (2018). Was ist Copräzipitation? Wiederhergestellt von: wisegeek.com
- Wilson Sacchi Peternele, Victoria Monge Fuentes, Maria Luiza Fascineli et al. (2014). Experimentelle Untersuchung der Copräzipitationsmethode: Ein Ansatz zur Gewinnung von Magnetit- und Maghemit-Nanopartikeln mit verbesserten Eigenschaften. Journal of Nanomaterials, vol. 2014, Artikel-ID 682985, 10 Seiten.