Ορισμός και παράδειγμα καθίζησης στην χημεία

Στη χημεία, για να καθιζάνει είναι να σχηματίσει ένα αδιάλυτο χημική ένωση είτε αντιδρώντας δύο άλατα ή με την αλλαγή του θερμοκρασία να επηρεάσει το διαλυτότητα απο χημική ένωση. Επίσης, το "precipitate" είναι το όνομα που δίνεται στο στερεός που σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της καθίζησης αντίδραση.

Η κατακρήμνιση μπορεί να υποδεικνύει ότι έχει συμβεί χημική αντίδραση, αλλά μπορεί επίσης να συμβεί εάν η συγκέντρωση διαλελυμένης ουσίας υπερβαίνει τη διαλυτότητα της. Η κατακρήμνιση προηγείται από ένα φαινόμενο που ονομάζεται πυρήνωση, το οποίο είναι όταν μικρά αδιάλυτα σωματίδια συσσωματώνονται μεταξύ τους ή σχηματίζουν μια διεπαφή με μια επιφάνεια, όπως το τοίχωμα ενός δοχείου ή ενός σπόρου κρύσταλλο.

Λέξεις κλειδιά: Ορισμός καθιζήσεων στη χημεία

Η ορολογία μπορεί να φαίνεται λίγο συγκεχυμένη. Εδώ είναι πώς λειτουργεί: ονομάζεται ένα στερεό από μια λύση κατακρήμνιση. Μια χημική ουσία που προκαλεί σχηματισμό στερεού σε ένα υγρό διάλυμα ονομάζεται α εσπευσμένος. Το στερεό που σχηματίζεται ονομάζεται επισπεύδει. Εάν το μέγεθος των σωματιδίων της αδιάλυτης ένωσης είναι πολύ μικρό ή δεν υπάρχει σοβαρή βαρύτητα για να τραβήξετε το στερεό στον πυθμένα του δοχείου, το ίζημα μπορεί να κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το υγρό, σχηματίζοντας ένα εναιώρημα. Καθίζηση αναφέρεται σε οποιαδήποτε διαδικασία που διαχωρίζει το ίζημα από το υγρό τμήμα του διαλύματος, το οποίο ονομάζεται υπερκείμενο. Μια κοινή τεχνική καθίζησης είναι η φυγοκέντρηση. Μόλις ανακτηθεί το ίζημα, η προκύπτουσα σκόνη μπορεί να ονομαστεί "λουλούδι".

Η ανάμιξη του νιτρικού αργύρου και του χλωριούχου νατρίου σε νερό θα προκαλέσει καθίζηση του χλωριούχου αργύρου λύση σαν στερεός. Σε αυτό το παράδειγμα, το ίζημα είναι χλωριούχος άργυρος.

Κατά τη σύνταξη μιας χημικής αντίδρασης, η παρουσία ενός ιζήματος μπορεί να υποδεικνύεται ακολουθώντας τον χημικό τύπο με ένα βέλος που δείχνει προς τα κάτω:

Ag⁺ + Cl^- → AgCl ↓

Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ιζήματα για την ταυτοποίηση του κατιόντος ή του ανιόντος σε ένα άλας ως μέρος του ποιοτική ανάλυση. Μεταβατικά μέταλλα, ειδικότερα, είναι γνωστό ότι σχηματίζουν διαφορετικά χρώματα ιζημάτων ανάλογα με την στοιχειακή τους ταυτότητα και την κατάσταση οξείδωσης. Οι αντιδράσεις καθίζησης χρησιμοποιούνται για την απομάκρυνση των αλάτων από το νερό, για την απομόνωση των προϊόντων και για την παρασκευή χρωστικών ουσιών. Υπό ελεγχόμενες συνθήκες, μια αντίδραση καταβύθισης παράγει καθαρούς κρυστάλλους ιζήματος. Στη μεταλλουργία χρησιμοποιείται βροχόπτωση για την ενίσχυση των κραμάτων.

Υπάρχουν αρκετές μέθοδοι για την ανάκτηση ενός ιζήματος:

Διήθηση: Σε διήθηση, το διάλυμα που περιέχει το ίζημα χύνεται πάνω σε ένα φίλτρο. Στην ιδανική περίπτωση, το ίζημα παραμένει στο φίλτρο, ενώ το υγρό περνά μέσα από αυτό. Το δοχείο μπορεί να ξεπλυθεί και να χυθεί πάνω στο φίλτρο για να βοηθήσει στην ανάκτηση. Υπάρχει πάντα κάποια απώλεια του ιζήματος που μπορεί να προκληθεί από διάλυση στο υγρό, διέρχεται από το φίλτρο ή προσκόλληση στο μέσο φίλτρου.

Φυγοκέντρηση: Κατά τη φυγοκέντρηση, το διάλυμα περιστρέφεται ταχέως. Για να λειτουργήσει η τεχνική, το στερεό ίζημα πρέπει να είναι πυκνότερο από το υγρό. Το συμπαγές ίζημα, που ονομάζεται σφαιρίδιο, μπορεί να ληφθεί με έκχυση του υγρού. Υπάρχει τυπικά λιγότερη απώλεια με centriguation παρά με διήθηση. Η φυγοκέντρηση λειτουργεί καλά με μικρά μεγέθη δείγματος.

Απόσβεση: Στην απόχυση, το υγρό στρώμα χύνεται ή αναρροφάται μακριά από το ίζημα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, προστίθεται ένας επιπλέον διαλύτης για να διαχωριστεί το διάλυμα από το ίζημα. Η καθίζηση μπορεί να χρησιμοποιηθούν με όλο το διάλυμα ή μετά τη φυγοκέντρηση.

Μια διαδικασία που ονομάζεται καταβύθιση γήρανσης ή πέψης λαμβάνει χώρα όταν αφήνεται ένα νέο ίζημα να παραμείνει στο διάλυμα της. Τυπικά η θερμοκρασία του διαλύματος αυξάνεται. Η πέψη μπορεί να παράγει μεγαλύτερα σωματίδια με μεγαλύτερη καθαρότητα. Η διαδικασία που οδηγεί σε αυτό το αποτέλεσμα είναι γνωστή ως ωρίμανση Ostwald.

• Adler, Alan D.; Longo, Frederick R.; Kampas, Frank; Kim, Jean (1970). "Σχετικά με την παρασκευή μεταλλοπορφυρινών". Εφημερίδα της Ανόργανης και Πυρηνικής Χημείας. 32 (7): 2443. doi:10.1016/0022-1902(70)80535-8
• Dhara, S. (2007). "Σχηματισμός, δυναμική και χαρακτηρισμός των νανοδομών με ακτινοβόληση από ιονικές δέσμες". Κρίσιμες ανασκοπήσεις σε επιστήμες στερεών καταστάσεων και υλικών. 32 (1): 1-50. doi:10.1080/10408430601187624
• Zumdahl, Steven S. (2005). Χημικές Αρχές (5η έκδοση). Νέα Υόρκη: Houghton Mifflin. ISBN 0-618-37206-7.