Υετοπτώσεις vs Συνβροχοποίηση
Στην αναλυτική χημεία, η καθίζηση είναι μια σημαντική τεχνική για τον διαχωρισμό μιας ένωσης/υλικού από ένα διάλυμα. Η αδιαλυτότητα, η καθαρότητα, η ευκολία στο φιλτράρισμα, η μη αντιδραστικότητα με ατμοσφαιρικές ουσίες είναι μερικά από τα σημαντικά χαρακτηριστικά ενός ιζήματος, που τους επιτρέπει να χρησιμοποιηθούν για αναλυτικούς σκοπούς.
Υετός
Τα ιζήματα είναι στερεά που αποτελούνται από σωματίδια σε ένα διάλυμα. Μερικές φορές τα στερεά είναι αποτέλεσμα μιας χημικής αντίδρασης σε ένα διάλυμα. Αυτά τα στερεά σωματίδια τελικά θα καθιζάνουν λόγω της πυκνότητάς τους και είναι γνωστό ως ίζημα. Στη φυγοκέντρηση, το προκύπτον ίζημα είναι επίσης γνωστό ως σφαιρίδιο. Το διάλυμα πάνω από το ίζημα είναι γνωστό ως υπερκείμενο. Το μέγεθος των σωματιδίων στο ίζημα αλλάζει από περίσταση σε περίσταση. Τα κολλοειδή εναιωρήματα περιέχουν μικροσκοπικά σωματίδια, τα οποία δεν καθιζάνουν και δεν μπορούν εύκολα να φιλτραριστούν. Οι κρύσταλλοι φιλτράρονται εύκολα και είναι μεγαλύτεροι σε μέγεθος.
Αν και πολλοί επιστήμονες έχουν ερευνήσει σχετικά με τον μηχανισμό σχηματισμού ιζήματος, η διαδικασία δεν έχει ακόμη πλήρως κατανοηθεί. Ωστόσο, έχει βρεθεί ότι το μέγεθος των σωματιδίων του ιζήματος επηρεάζεται από τη διαλυτότητα των ιζημάτων, τη θερμοκρασία, τις συγκεντρώσεις των αντιδρώντων και τον ρυθμό με τον οποίο τα αντιδρώντα αναμειγνύονται. Τα ιζήματα μπορούν να σχηματιστούν με δύο τρόπους. με πυρήνωση και ανάπτυξη σωματιδίων. Κατά τη δημιουργία πυρήνων, μερικά ιόντα, άτομα ή μόρια ενώνονται για να σχηματίσουν ένα σταθερό στερεό. Αυτά τα μικρά στερεά είναι γνωστά ως πυρήνες. Συχνά, αυτοί οι πυρήνες σχηματίζονται στην επιφάνεια αιωρούμενων στερεών ρύπων. Όταν αυτός ο πυρήνας εκτίθεται περαιτέρω στα ιόντα, τα άτομα ή τα μόρια, μπορεί να συμβεί επιπλέον πυρήνα ή περαιτέρω ανάπτυξη του σωματιδίου. Εάν η πυρήνωση συνεχίσει να λαμβάνει χώρα, προκύπτει ένα ίζημα που περιέχει μεγάλο αριθμό μικρών σωματιδίων. Αντίθετα, εάν κυριαρχεί η ανάπτυξη, παράγεται μικρότερος αριθμός μεγαλύτερων σωματιδίων. Με την αύξηση του σχετικού υπερκορεσμού, ο ρυθμός πυρήνωσης αυξάνεται. Κανονικά, οι αντιδράσεις καθίζησης είναι αργές. Επομένως, όταν ένα αντιδραστήριο κατακρήμνισης προστίθεται αργά σε ένα διάλυμα μιας αναλυόμενης ουσίας, μπορεί να συμβεί υπερκορεσμός. (Το υπερκορεσμένο διάλυμα είναι ένα ασταθές διάλυμα που περιέχει υψηλότερη συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας από ένα κορεσμένο διάλυμα.)
Συνβροχόπτωση
"Η συν-κατακρήμνιση είναι μια διαδικασία κατά την οποία οι κανονικά διαλυτές ενώσεις εκτελούνται από το διάλυμα από ένα ίζημα." Υπάρχουν τέσσερις τύποι συν-καθίζησης όπως η επιφανειακή προσρόφηση, ο σχηματισμός μικτών κρυστάλλων, η απόφραξη και η μηχανική παγίδευση. Η επιφανειακή προσρόφηση πραγματοποιείται για ιζήματα με μεγαλύτερες επιφάνειες. Τα ειδικά πηκτικά κολλοειδή μολύνουν με αυτή τη μέθοδο. Στο σχηματισμό μικτών κρυστάλλων, ένα από τα ιόντα στο κρυσταλλικό πλέγμα αντικαθίσταται από ένα άλλο ιόν. Η επιφανειακή προσρόφηση και ο σχηματισμός μικτών κρυστάλλων είναι διαδικασίες ισορροπίας, ενώ οι άλλες δύο είναι κινητικά φαινόμενα. Όταν ένας κρύσταλλος αναπτύσσεται γρήγορα, ο ρύπος μπορεί να παγιδευτεί μέσα στον αναπτυσσόμενο κρύσταλλο και αυτό είναι γνωστό ως απόφραξη. Η μηχανική παγίδευση είναι ο μηχανισμός όπου κάποια ποσότητα διαλύματος παγιδεύεται μέσα στους κρυστάλλους. Αυτό συμβαίνει όταν δύο αναπτυσσόμενοι κρύσταλλοι βρίσκονται κοντά μεταξύ τους, έτσι ώστε να μεγαλώνουν μαζί.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Κατακρήμνισης και Συν-βροχόπτωσης;
• Η καθίζηση είναι η καθίζηση αδιάλυτων σωματιδίων από ένα διάλυμα. Η ταυτόχρονη κατακρήμνιση είναι μια διαδικασία κατά την οποία οι κανονικά διαλυτές ενώσεις εκτελούνται από το διάλυμα με ένα ίζημα.
• Κατά την κατακρήμνιση, καθιζάνουν συνήθως αδιάλυτες ενώσεις. Αλλά στη συν-κατακρήμνιση καταβυθίζονται συνήθως οι διαλυτές ενώσεις.
• Η ταυτόχρονη κατακρήμνιση ενσωματώνει ρύπους στο ίζημα, ενώ η κατακρήμνιση μπορεί να οδηγήσει τόσο σε καθαρά όσο και σε μολυσμένα ιζήματα.
