Koprecipitacija je kontaminacija netopno snov, ki nosi raztopljenega topljenca od tekočega medija. Tu se beseda „kontaminacija“ uporablja za primere, ko so topni topila, oborjena z netopnim nosilcem, nezaželena; kadar pa niso, je na voljo alternativna analitična ali sintetična metoda.
Po drugi strani pa je oborjena snov netopna podpora. To lahko nosi topno topilo znotraj (absorpcija) ali na svoji površini (adsorpcija). Način, kako to storite, bo popolnoma spremenil fizikalno-kemijske lastnosti nastale trdne snovi.
Vir: Gabriel Bolívar
Čeprav se koncept so padavin morda zdi nekoliko zmeden, je pogostejši, kot si mislite. Zakaj? Ker se več kot preprosto kontaminirane trdne snovi tvorijo trdne raztopine zapletenih struktur in bogate z neprecenljivimi sestavinami. Tla, iz katerih hranijo rastline, so primeri sočasnih padavin.
Prav tako so minerali, keramika, glina in nečistoče v ledu tudi produkt tega pojava. V nasprotnem primeru bi tla izgubila velik del svojih bistvenih elementov, minerali ne bi bili takšni, kot so trenutno znani, in ne bi bila pomembna metoda za sintezo novih materialov.
Kaj so so padavine?
Za boljše razumevanje ideje o so padavinah je podan naslednji primer.
Zgoraj (zgornja slika) sta dve posodi z vodo, od katerih ena vsebuje raztopljeni NaCl. NaCl je zelo vodotopna sol, vendar velikosti belih pik za pojasnjevalne namene pretiravamo. Vsaka bela točka bo majhen agregat NaCl v raztopini na robu nasičenja.
Zmes natrijevega sulfida, Na 2 S in srebrovega nitrata, Agno 3 , dodanega na oba plovila , se obori netopno črna trdna snov iz srebrovega sulfida, AGS:
Na 2 S + Agno 3 => AGS + NaNO 3
Kot je razvidno iz prve posode z vodo, se obori črna trdna snov (črna krogla). Vendar ta trdna snov v posodi z raztopljenim NaCl nosi delce te soli (črna krogla z belimi pikami). NaCl je topen v vodi, vendar, ko se AgS obori, se adsorbira na črno površino.
Nato je rečeno, da je NaCl soustvarjal na AgS. Če bi analizirali črno trdno snov, bi lahko na površini opazili mikrokristale NaCl.
Vendar bi lahko bili ti kristali tudi znotraj AgS, zato bi trdno snov "postalo" sivkasto (belo + črno = sivo).
Vrste
Črna krogla z belimi pikami in siva krogla dokazujeta, da se lahko topna topila sočasno oborijo na različne načine.
V prvem je tako površinsko, adsorbirano na netopni podpori (AgS v prejšnjem primeru); medtem ko v drugem to počne notranje, "spreminja" črno barvo oborine.
Ali lahko dobite druge vrste trdnih snovi? To je krogla s črno-belimi fazami, to je AgS in NaCl (skupaj z NaNO 3, ki tudi soobsega). Tu nastane iznajdljivost sinteze novih trdnih snovi in materialov.
Vendar, ko se vrnemo na izhodišče, v bistvu topen koprecipitat tvori različne vrste trdnih snovi. Vrste koprepada in trdne snovi, ki izhajajo iz njih, bodo navedene spodaj.
Vključenost
O vključitvi govorimo, kadar lahko v kristalni rešetki enega od ionov nadomestimo s katerim od sopocipitiranih topnih snovi.
Na primer, če bi se NaCl koprimentiral z vključitvijo, bi Na + ioni prevzeli mesto Ag + na odseku kristalne matrike.
Vendar je od vseh vrst sočasnih padavin to najmanj verjetno; ionski polmeri morajo biti zelo podobni, da se to lahko zgodi. Če se vrnemo na sivo sliko slike, bi vključitev predstavil eden svetlejših sivkastih tonov.
Kot je bilo že omenjeno, se v kristalne trdne snovi vključi in če jih dobimo, moramo obvladati kemijo raztopin in več dejavnikov (T, pH, čas mešanja, molska razmerja itd.).
Zaključenost
Pri okluziji se ioni ujamejo znotraj kristalne rešetke, vendar brez zamenjave nobenega iona v matriki. Na primer, v AgS se lahko tvorijo okluzirani kristali NaCl. Grafično bi ga bilo mogoče predstaviti kot beli kristal, obdan s črnimi kristali.
Ta vrsta so padavin je ena najpogostejših, zahvaljujoč njej pa poteka sinteza novih kristalnih trdnih snovi. Olupljenih delcev ni mogoče odstraniti s preprostim pranjem. Da bi to naredili, bi bilo potrebno prekristalizirati celoten sklop, torej netopno podporo.
Vključitev in okluzija sta absorpcijski procesi v kristalnih strukturah.
Adsorpcija
Pri adsorpciji koprecipitirana trdna snov leži na površini netopnega nosilca. Velikost delcev tega nosilca določa vrsto dobljene trdne snovi.
Če so majhne, dobimo koagulirano trdno snov, iz katere je enostavno odstraniti nečistoče; če pa jih je zelo malo, bo trdna snov absorbirala veliko vode in bo želatinasta.
Po vrnitvi v črno kroglo z belimi pikami lahko kristale NaCl, soprecipitirani na AgS, speremo z destilirano vodo. Tako naprej, dokler se ne prečisti AgS, ki ga nato lahko segrejemo, da izpari vso vodo.
Prijave
Kakšne so aplikacije sočasnih padavin? Nekatere so naslednje:
-Omogoča količinsko opredelitev topnih snovi, ki jih iz medija ni enostavno oboriti. Tako skozi netopno oporo nosi na primer radioaktivne izotope, kot je francij, za nadaljnje preučevanje in analizo.
- Med soobstojem ionov v želatinastih trdnih snoveh se tekoči medij očisti. Okluzija je v teh primerih še bolj zaželena, saj nečistoči ne bo mogel pobegniti navzven.
-Oprepadanje omogoča vključitev snovi v trdne snovi med njihovim tvorjenjem. Če je trdna snov polimer, potem bo absorbiral topne topila, ki bodo nato soobstajali v notranjosti, kar ji bo dalo nove lastnosti. Če je to celuloza, se lahko na primer kobalt (ali druga kovina) sočasno obori v njej.
- Poleg vsega zgoraj navedenega je soprecipitacija ena ključnih metod za sintezo nanodelcev na netopnem nosilcu. Zahvaljujoč temu so bili med drugim sintetizirani bionanomateriali in magnetitni nanodelci.
Reference
- Day, R., & Underwood, A. (1986). Kvantitativna analitična kemija (peta izdaja). Dvorana PEARSON Prentice.
- Wikipedija. (2018). Koprepad. Pridobljeno: en.wikipedia.org
- NPTEL. (sf). Padavine in so padavine. Pridobljeno iz: nptel.ac.in
- Modri Geek. (2018). Kaj je soprepadanje. Pridobljeno od: mudgeek.com
- Wilson Sacchi Peternele, Victoria Monge Fuentes, Maria Luiza Fascineli idr. (2014). Eksperimentalno raziskovanje metode soprepada: pristop za pridobivanje magnetita in maghemitnih nanodelcev z izboljšanimi lastnostmi. Journal of Nanomaterials, vol. 2014, ID članka 682985, 10 strani.