Nokrišņi pret kopējiem nokrišņiem
Analītiskajā ķīmijā nogulsnēšana ir svarīgs paņēmiens savienojuma / materiāla atdalīšanai no šķīduma. Nešķīstība, tīrība, filtrēšanas vieglums, nereaktivitāte ar atmosfēras vielām ir dažas no būtiskākajām nogulsņu iezīmēm, kas ļauj tās izmantot analītiskiem mērķiem.
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, iegūtais nogulsnējums ir pazīstams arī kā granula. 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 superpiesātinājums. (Pārsātināts šķīdums ir nestabils šķīdums, kas satur lielāku izšķīdušās vielas koncentrāciju nekā piesātināts šķīdums.)
Co-precipitation
"Līdzsadale ir process, kurā parasti šķīstošos savienojumus no šķīduma veic nogulsnes." Ir četri līdzsadzīvošanas veidi, piemēram, virsmas adsorbcija, jauktu kristālu veidošanās, oklūzija un mehāniska ieslodzīšana. Virsma adsorbcija notiek nogulsnēm ar lielāku virsmas laukumu. Ar šo metodi piesārņojas īpaši sarecējuši koloīdi. Jauktu kristālu veidošanā vienu no kristāla režģa joniem aizstāj ar citu jonu. Virsmas adsorbcija un jauktu kristālu veidošanās ir līdzsvara procesi, bet pārējie divi ir kinētiskas parādības. Kad kristāls strauji aug, piesārņojums var iesprūst augošā kristāla iekšienē, un to sauc par oklūziju. Mehāniskā aizķeršanās ir mehānisms, kurā kristālu iekšpusē tiek ieslodzīts zināms daudzums šķīduma. Tas notiek, ja divi augoši kristāli ir tuvu viens otram, tā ka tie aug kopā.
Kāda ir atšķirība starp nokrišņiem un kopējiem nokrišņiem?
• Nokrišņi nogulsnējas nešķīstošās daļiņās no šķīduma. Ko-nogulsnēšanās ir process, kurā parasti šķīstošos savienojumus no šķīduma veic ar nogulsnēm.
• Nokrišņos tiek nogulsnēti parasti nešķīstoši savienojumi. Bet kopīgā nogulsnēšanā nogulsnējas parasti šķīstoši savienojumi.
• Kopējā nogulsnēšanās nogulsnēs iekļauj piesārņotājus, savukārt nokrišņu rezultātā var veidoties gan tīras, gan piesārņotas nogulsnes.
