Kristalizācija pret nokrišņiem
Kristalizācija un nogulsnēšanās ir divi līdzīgi jēdzieni, kurus izmanto kā atdalīšanas paņēmienus. Abās metodēs gala produkts ir ciets, un tā raksturu var kontrolēt, visā procesā manipulējot ar dažādiem mainīgajiem.
Nokrišņi
Nogulsnes ir cietas vielas, kas sastāv no daļiņām šķīdumā. Dažreiz cietās vielas ir ķīmiskas reakcijas rezultāts šķīdumā. Šīs cietās daļiņas galu galā nosēžas to blīvuma dēļ, un tās ir pazīstamas kā nogulsnes. Centrifugējot iegūtās nogulsnes sauc arī par granulām. Šķīdums virs nogulsnēm ir pazīstams kā supernatants. Daļiņu lielums nogulsnēs mainās katru reizi. Koloidālās suspensijas satur sīkas daļiņas, kas nenosēžas un kuras nevar viegli filtrēt. Kristālus var viegli filtrēt, un tie ir lielāki.
Lai gan daudzi zinātnieki ir pētījuši nogulšņu veidošanās mehānismu, process vēl nav pilnībā izprasts. Tomēr ir konstatēts, ka nogulšņu daļiņu lielumu ietekmē nogulsņu šķīdība, temperatūra, reaģenta koncentrācija un reaģentu sajaukšanās ātrums. Nogulsnes var veidoties divējādi; ar kodolu un daļiņu augšanu. Kodolā daži joni, atomi vai molekulas apvienojas, veidojot stabilu cietvielu. Šīs mazās cietās vielas ir pazīstamas kā kodoli. Bieži vien šie kodoli veidojas uz suspendēto cieto piesārņotāju virsmas. Kad šis kodols tiek vairāk pakļauts joniem, atomiem vai molekulām, var notikt papildu daļiņas kodols vai tālāka izaugsme. Ja kodološana turpinās, rodas nogulsnes, kas satur lielu skaitu mazu daļiņu. Turpretīja dominē augšana, rodas mazāks skaits lielāku daļiņu. Palielinoties relatīvajam super piesātinājumam, palielinās kodolu veidošanās ātrums. Parasti nokrišņu reakcijas notiek lēni. Tāpēc, kad analizējamās vielas šķīdumam lēnām pievieno izgulsnējošu reaģentu, var notikt super piesātinājums. (Pārsātināts šķīdums ir nestabils šķīdums, kas satur lielāku izšķīdušās vielas koncentrāciju nekā piesātināts šķīdums.)
Kristalizācija
Kristalizācija ir kristālu izgulsnēšanas process no šķīduma sakarā ar izšķīdušās vielas šķīdības apstākļu izmaiņām šķīdumā. Šī ir atdalīšanas tehnika, kas līdzīga regulāram nokrišņiem. Šīs metodes atšķirība no parastajiem nokrišņiem ir tā, ka iegūtā cietā viela ir kristāls. Kristāliskās nogulsnes vieglāk filtrē un attīra. Kristāla daļiņu izmēru var uzlabot, izmantojot atšķaidītus šķīdumus un maisot, lēnām pievienojot nogulsnējošo reaģentu. Kristāla kvalitāti un filtrējamības uzlabošanos var iegūt, izšķīdinot un pārkristalizējot cieto vielu. Kristalizāciju var redzēt arī dabā. To visbiežāk veic mākslīgi dažādu veidu kristālu ražošanai un attīrīšanai.
Kāda ir atšķirība starp kristalizāciju un nokrišņiem?
• Šie divi termini atšķiras to galaproduktu dēļ. Kristalizējoties rodas kristāli, bet nokrišņos - amorfas cietās vielas.
• Kristāliem ir sakārtota struktūra nekā amorfām cietvielām; tāpēc ir grūtāk ražot kristālus. Tādējādi kristalizācija ir grūtāka nekā nokrišņi.
• Kristalizācijas process aizņem vairāk laika nekā nokrišņu process.
