Kopējais nokrišņi ir nešķīstošas vielas piesārņojums, kas nes šķidras barotnes izšķīdinātos šķīdumus. Vārds “piesārņojums” šeit tiek lietots tiem gadījumiem, kad šķīstošās vielas, kas nogulsnētas ar nešķīstošu balstu, nav vēlamas; bet, ja to nav, ir pieejama alternatīva analītiska vai sintētiska metode.
No otras puses, nešķīstošais balsts ir izgulsnējusies viela. Tas var pārnest šķīstošo izšķīdušo vielu iekšpusē (absorbcija) vai uz tās virsmas (adsorbcija). Veids, kā jūs to darāt, pilnībā mainīs iegūtās cietās vielas fizikāli ķīmiskās īpašības.
Avots: Gabriel Bolívar
Kaut arī līdzkritumu nokrišņu jēdziens var šķist nedaudz mulsinošs, tas ir izplatītāks, nekā jūs domājat. Kāpēc? Tāpēc, ka vairāk nekā vienkāršas piesārņotas cietas vielas veido sarežģītas struktūras cietus šķīdumus, kas bagāti ar nenovērtējamām sastāvdaļām. Līdzekļu nokrišņu piemēri ir augsne, no kuras augi tiek baroti.
Tāpat minerāli, keramika, māli un piemaisījumi ledus ir arī šīs parādības produkts. Pretējā gadījumā augsne zaudētu lielu daļu savu būtisko elementu, minerāli nebūtu tādi, kādi tie šobrīd ir zināmi, un nebūtu svarīgu metožu jaunu materiālu sintēzei.
Kas ir vienlaikus nokrišņi?
Lai labāk izprastu līdzsagulsnēšanās ideju, ir sniegts šāds piemērs.
Virs (augšējais attēls) ir divi konteineri ar ūdeni, no kuriem viens satur izšķīdinātu NaCl. NaCl ir ūdenī labi šķīstošs sāls, bet skaidrojumu dēļ balto punktu lielums ir pārspīlēts. Katrs baltais punkts būs mazi NaCl agregāti šķīdumā uz piesātinājuma robežas.
Maisījums nātrija sulfīds, Na 2 S, un sudraba nitrāta, AGNO 3 , pievieno uz abu kuģu , izgulsnēsies nešķīstošs black solid sudraba sulfīds, ags:
Na 2 S + AgNO 3 => AgS + NaNO 3
Kā redzams pirmajā ūdens traukā, izgulsnējas melna cieta viela (melna lode). Tomēr šī cietā viela traukā ar izšķīdušo NaCl satur šī sāls daļiņas (melnā lode ar baltiem punktiem). NaCl šķīst ūdenī, bet, tā kā AgS izgulsnējas, tas tiek adsorbēts uz melnās virsmas.
Pēc tam tiek teikts, ka NaCl ir nokļuvis AgS. Ja melnā cietā viela tika analizēta, uz virsmas varēja redzēt NaCl mikrokristālus.
Tomēr šie kristāli varētu būt arī AgS iekšpusē, tāpēc cietā viela “pārvērtīsies” pelēcīgi (balta + melna = pelēka).
Veidi
Melnā lode ar baltiem punktiem un pelēkā lode parāda, ka šķīstošā viela var izgulsnēties dažādos veidos.
Pirmajā tas tiek veikts virspusēji, adsorbēts uz nešķīstošā balsta (iepriekšējā piemērā - AgS); savukārt otrajā tas notiek iekšēji, "mainot" nogulsnes melno krāsu.
Vai jūs varat iegūt cita veida cietās vielas? Tas ir, lode ar melnbaltām fāzēm, tas ir, no AgS un NaCl (kopā ar NaNO 3, kas arī kopīgi izgulsnējas ). Šeit rodas jaunu cietvielu un materiālu sintēzes atjautība.
Tomēr, atgriežoties pie sākumpunkta, galvenokārt šķīstošais izšķīdinātais viela noārda, veidojot dažāda veida cietās vielas. Zemāk tiks minēti kopēju nokrišņu veidi un no tiem izrietošās cietās vielas.
Iekļaušana
Mēs runājam par iekļaušanu, kad kristāla režģī vienu no joniem var aizstāt ar vienu no līdzsagulsnējušos šķīstošo vielu.
Piemēram, ja NaCl būtu nokrišņojies, izmantojot iekļaušanu, Na + joni būtu ieņēmuši Ag + vietu kristāla masīva daļā.
Tomēr starp visiem nokrišņu veidiem tas ir vismazāk ticams; jo, lai tas notiktu, jonu rādiusam jābūt ļoti līdzīgam. Atgriežoties attēla pelēkajā sfērā, iekļaušanu attēlo viens no gaišākiem pelēcīgiem toņiem.
Kā tikko minēts, iekļaušanās notiek kristāliskās cietās daļās, un, lai tās iegūtu, jābūt prasmīgai šķīdumu ķīmiskajai īpašībai un vairākiem faktoriem (T, pH, maisīšanas laiks, molārās attiecības utt.).
Oklūzija
Oklūzijā joni tiek ieslodzīti kristāla režģī, bet neaizvietojot nevienu jonu masīvā. Piemēram, AgS iekšienē var veidoties noslēpti NaCl kristāli. Grafiski to varētu vizualizēt kā baltu kristālu, kuru ieskauj melni kristāli.
Šāda veida nokrišņu daudzums ir viens no visizplatītākajiem, un, pateicoties tam, notiek jaunu kristālisku cietvielu sintēze. Noslēgtās daļiņas nevar noņemt ar vienkāršu mazgāšanu. Lai to izdarītu, būtu jāpārkristalizē viss mezgls, tas ir, nešķīstošais balsts.
Gan iekļaušana, gan oklūzija ir absorbcijas procesi, kas tiek doti kristāliskās struktūrās.
Adsorbcija
Adsorbējot, kopīgi izgulsnējusies cietā viela atrodas uz nešķīstošā balsta virsmas. Šī balsta daļiņu lielums nosaka iegūtās cietās vielas veidu.
Ja tie ir mazi, tiks iegūta koagulēta cieta viela, no kuras ir viegli noņemt piemaisījumus; bet, ja tie ir ļoti mazi, cietā viela absorbēs lielu daudzumu ūdens un būs želejveida.
Atgriežoties melnajā sfērā ar baltiem punktiem, NaCl kristālus, kas nokrišņi uz AgS, var mazgāt ar destilētu ūdeni. Tātad, līdz tiek attīrīts AgS, kuru pēc tam var sildīt, lai iztvaikotu viss ūdens.
Lietojumprogrammas
Kādi ir nokrišņu pielietojumi? Daži no tiem ir šādi:
-Tas ļauj noteikt šķīstošās vielas, kuras nav viegli izgulsnēt no barotnes. Tādējādi, izmantojot nešķīstošu balstu, tas, piemēram, satur radioaktīvos izotopus, piemēram, franciju, tālākai izpētei un analīzei.
-Kopīgi izgūstot jonus želejveida cietās daļās, šķidrā vide tiek attīrīta. Oklūzija šajos gadījumos ir vēl vēlamāka, jo piemaisījums nespēs izkļūt uz ārpusi.
-Sausināšana ļauj vielas iekļaut cietās vielās to veidošanās laikā. Ja cietā viela ir polimērs, tad tā absorbēs šķīstošās vielas, kas pēc tam kopā izgulsnējas, piešķirot tai jaunas īpašības. Ja tā ir celuloze, piemēram, tajā varētu nokļūt kobalts (vai cits metāls).
-Papildus iepriekšminētajam, kopējais nokrišņu daudzums ir viena no galvenajām nanodaļiņu sintēzes metodēm uz nešķīstoša pamata. Pateicoties tam, daudzu citu starpā tika sintezētas bionanomateriāli un magnīta nanodaļiņas.
Atsauces
- Day, R., & Underwood, A. (1986). Kvantitatīvā analītiskā ķīmija (piektais izdevums). PEARSON Prentice zāle.
- Wikipedia. (2018). Kopīgi nokrišņi. Atgūts no: en.wikipedia.org
- NPTEL. (sf). Nokrišņi un līdzīgi nokrišņi. Atgūts no: nptel.ac.in
- Gudrs Geeks. (2018). Kas ir nokrišņi. Atgūts no: wisgeek.com
- Vilsons Sači Pēternele, Viktorija Monge Fuentesa, Marija Luiza Fascineli u.c. (2014). Koprecipitācijas metodes eksperimentālais pētījums: pieeja magnētīta un maghemīta nanodaļiņu iegūšanai ar uzlabotām īpašībām. Journal of Nanomaterials, sēj. 2014, Raksta ID 682985, 10 lapas.