Валеж срещу съвместно утаяване
В аналитичната химия утаяването е важна техника за отделяне на съединение/материал от разтвор. Неразтворимост, чистота, лесно филтриране, нереактивност с атмосферни вещества са някои от важните характеристики на утайката, което им позволява да бъдат използвани за аналитични цели.
Валежи
Утайките са твърди вещества, състоящи се от частици в разтвор. Понякога твърдите вещества са резултат от химическа реакция в разтвор. Тези твърди частици в крайна сметка ще се утаят поради тяхната плътност и това е известно като утайка. При центрофугиране получената утайка е известна още като пелета. Разтворът над утайката е известен като супернатант. Размерът на частиците в утайката се променя от случай на случай. Колоидните суспензии съдържат малки частици, които не се утаяват и не могат лесно да се филтрират. Кристалите могат лесно да се филтрират и са с по-голям размер.
Въпреки че много учени са изследвали механизма на образуване на утайка, процесът все още не е напълно разбран. Установено е обаче, че размерът на частиците на утайката се влияе от разтворимостта на утайката, температурата, концентрациите на реагентите и скоростта, с която се смесват реагентите. Утайките могат да се образуват по два начина; чрез нуклеация и растеж на частици. При нуклеацията няколко йона, атома или молекули се събират, за да образуват стабилно твърдо вещество. Тези малки твърди тела са известни като ядра. Често тези ядра се образуват на повърхността на суспендирани твърди замърсители. Когато това ядро бъде допълнително изложено на йони, атоми или молекули, може да се случи допълнително зараждане или по-нататъшен растеж на частицата. Ако нуклеацията продължи, се получава утайка, съдържаща голям брой малки частици. Обратно, ако растежът преобладава, се произвеждат по-малък брой по-големи частици. С увеличаване на относителното свръхнасищане скоростта на нуклеация се увеличава. Обикновено реакциите на утаяване са бавни. Следователно, когато утаяващ реагент се добавя бавно към разтвор на аналит, може да възникне свръхнасищане. (Свръхнаситен разтвор е нестабилен разтвор, който съдържа по-висока концентрация на разтворено вещество от наситения разтвор.)
Съвместно утаяване
“Съвместното утаяване е процес, при който нормално разтворимите съединения се отделят от разтвора чрез утайка.” Има четири вида съвместно утаяване като повърхностна адсорбция, образуване на смесени кристали, оклузия и механично улавяне. Повърхностна адсорбция се извършва за утайки с по-големи повърхностни площи. Специално коагулирани колоиди замърсяват по този метод. При образуването на смесени кристали един от йоните в кристалната решетка се заменя с друг йон. Повърхностната адсорбция и образуването на смесени кристали са равновесни процеси, докато другите два са кинетични явления. Когато един кристал расте бързо, замърсителите могат да се задържат вътре в растящия кристал и това е известно като оклузия. Механичното улавяне е механизмът, при който известно количество разтвор се улавя вътре в кристалите. Това се случва, когато два нарастващи кристала са близо един до друг, така че да растат заедно.
Каква е разликата между утаяване и съвместно утаяване?
• Утаяването е утаяване на неразтворими частици от разтвор. Съвместното утаяване е процес, при който нормално разтворимите съединения се отделят от разтвора чрез утайка.
• При утаяване се утаяват нормално неразтворими съединения. Но при съвместно утаяване се утаяват нормално разтворими съединения.
• Съвместното утаяване включва замърсители в утайката, докато утаяването може да доведе както до чисти, така и до замърсени утайки.
