Niederschlag vs. Mitfällung
In der analytischen Chemie ist die Fällung eine wichtige Technik, um eine Verbindung/ein Material aus einer Lösung abzutrennen. Unlöslichkeit, Reinheit, leichte Filterbarkeit, Unreaktivität mit atmosphärischen Substanzen sind einige der wesentlichen Merkmale eines Niederschlags, die es ermöglichen, sie für analytische Zwecke zu verwenden.
Niederschlag
Niederschläge sind Feststoffe, die aus Partikeln in einer Lösung bestehen. Manchmal sind Feststoffe das Ergebnis einer chemischen Reaktion in einer Lösung. Diese festen Partikel setzen sich schließlich aufgrund ihrer Dichte ab und werden als Niederschlag bezeichnet. Bei der Zentrifugation wird das resultierende Präzipitat auch als Pellet bezeichnet. Die Lösung über dem Niederschlag wird als Überstand bezeichnet. Die Teilchengröße im Niederschlag ändert sich von Fall zu Fall. Kolloidale Suspensionen enth alten winzige Partikel, die sich nicht absetzen und nicht einfach filtriert werden können. Kristalle können leicht gefiltert werden und sind größer.
Obwohl viele Wissenschaftler den Mechanismus der Niederschlagsbildung erforscht haben, ist der Prozess noch nicht vollständig verstanden. Es wurde jedoch festgestellt, dass die Partikelgröße des Niederschlags durch die Löslichkeit des Niederschlags, die Temperatur, die Konzentrationen der Reaktanten und die Geschwindigkeit, mit der die Reaktanten gemischt werden, beeinflusst wird. Niederschläge können auf zwei Arten gebildet werden; durch Keimbildung und Partikelwachstum. Bei der Keimbildung kommen einige Ionen, Atome oder Moleküle zusammen, um einen stabilen Festkörper zu bilden. Diese kleinen Feststoffe werden als Keime bezeichnet. Oft bilden sich diese Keime auf der Oberfläche schwebender fester Verunreinigungen. Wenn dieser Kern weiter den Ionen, Atomen oder Molekülen ausgesetzt wird, kann eine zusätzliche Keimbildung oder ein weiteres Wachstum des Partikels stattfinden. Wenn die Keimbildung weiter stattfindet, entsteht ein Niederschlag, der eine große Anzahl kleiner Teilchen enthält. Überwiegt dagegen das Wachstum, werden weniger größere Partikel produziert. Mit zunehmender relativer Übersättigung nimmt die Keimbildungsrate zu. Normalerweise sind Fällungsreaktionen langsam. Wenn daher ein Fällungsreagenz langsam zu einer Lösung eines Analyten zugegeben wird, kann eine Übersättigung auftreten. (Übersättigte Lösung ist eine instabile Lösung, die eine höhere Konzentration an gelösten Stoffen enthält als eine gesättigte Lösung.)
Co-Präzipitation
"Kopräzipitation ist ein Verfahren, bei dem normalerweise lösliche Verbindungen durch einen Niederschlag aus der Lösung getragen werden." Es gibt vier Arten der Co-Präzipitation: Oberflächenadsorption, Mischkristallbildung, Okklusion und mechanischer Einschluss. Bei Präzipitaten mit größeren Oberflächen findet eine Oberflächenadsorption statt. Durch dieses Verfahren werden speziell koagulierte Kolloide kontaminiert. Bei der Mischkristallbildung wird eines der Ionen im Kristallgitter durch ein anderes Ion ersetzt. Oberflächenadsorption und Mischkristallbildung sind Gleichgewichtsvorgänge, die beiden anderen kinetische Phänomene. Wenn ein Kristall schnell wächst, können Verunreinigungen im wachsenden Kristall eingeschlossen werden, was als Okklusion bekannt ist. Mechanischer Einschluss ist der Mechanismus, bei dem eine gewisse Menge Lösung in den Kristallen eingeschlossen wird. Das passiert, wenn zwei wachsende Kristalle eng beieinander liegen, so dass sie zusammenwachsen.
Was ist der Unterschied zwischen Niederschlag und Co-Präzipitation?
• Niederschlag ist das Absetzen von unlöslichen Partikeln aus einer Lösung. Co-Präzipitation ist ein Prozess, bei dem normalerweise lösliche Verbindungen durch einen Niederschlag aus der Lösung getragen werden.
• Bei der Fällung werden normalerweise unlösliche Verbindungen ausgefällt. Bei der Kopräzipitation werden jedoch normalerweise lösliche Verbindungen ausgefällt.
• Bei der Co-Präzipitation werden Verunreinigungen in das Präzipitat eingebaut, während das Präzipitat sowohl zu reinen als auch zu kontaminierten Präzipitaten führen kann.
