Coprecipitatie in wat het bestaat, soorten en toepassingen

de coprecipitatie is de verontreiniging van een onoplosbare stof die opgeloste opgeloste stoffen uit het vloeibare medium transporteert. Hier wordt het woord 'contaminatie' toegepast op die gevallen waarin oplosbare opgeloste stoffen die worden geprecipiteerd door een onoplosbare drager ongewenst zijn; maar wanneer dat niet het geval is, staat een alternatieve analytische of synthetische methode ter beschikking.

Aan de andere kant is de onoplosbare drager de neergeslagen substantie. Dit kan de oplosbare opgeloste stof binnen (absorptie) of op het oppervlak (adsorptie) dragen. De manier waarop dit gebeurt, zal de fysisch-chemische eigenschappen van de resulterende vaste stof volledig veranderen.

Hoewel het concept van coprecipitatie een beetje verwarrend lijkt, komt het vaker voor dan je denkt. Waarom? Omdat, meer dan eenvoudige vervuilde vaste stoffen, solide oplossingen van complexe structuren worden gevormd en rijk aan onschatbare componenten. De grond waaruit planten worden gevoed, zijn voorbeelden van coprecipitatieresultaten.

Eveneens zijn mineralen, keramiek, kleien en onzuiverheden in ijs een product van dit fenomeen. Zo niet, dan zouden de gronden een groot deel van hun essentiële elementen verliezen, zouden de mineralen niet zijn zoals ze nu bekend zijn, en zou er geen belangrijke methode zijn voor de synthese van nieuwe materialen..

index

• 1 Wat is coprecipitatie??
• 2 soorten
  • 2.1 Inclusie
  • 2.2 Occlusie
  • 2.3 Adsorptie
• 3 toepassingen
• 4 Referenties

Wat is coprecipitatie??

Om het idee van coprecipitatie beter te begrijpen, wordt het volgende voorbeeld aangeboden.

Boven (bovenste afbeelding) heb je twee containers met water, waarvan een bevat opgeloste NaCl. NaCl is een zout dat sterk oplosbaar is in water, maar de maten van witte stippen zijn overdreven ter verduidelijking. Elke witte stip wordt kleine aggregaten van NaCl in een oplossing aan de rand van verzadiging.

Toevoeging aan beide houders van een mengsel van natriumsulfide, Na₂S en zilvernitraat, AgNO₃, zal een onoplosbare zwarte vaste stof van zilversulfide, AgS precipiteren:

na₂S + AgNO₃ => AgS + NaNO₃

Zoals te zien is in de eerste container met water, precipiteert een zwarte vaste stof (zwarte bol). Echter, deze vaste stof in de container met opgelost NaCl, draagt ​​deeltjes van dit zout (zwarte bol met witte stippen). Het NaCl is oplosbaar in water, maar bij precipitatie van het AgS wordt het geadsorbeerd op het zwarte oppervlak.

Er wordt dan gezegd dat NaCl coprecipiteerde op AgS. Als de zwarte vaste stof werd geanalyseerd, konden microkristallen van NaCl op het oppervlak worden waargenomen.

Deze kristallen kunnen echter ook in de AgS zitten, dus de vaste stof zou grijs worden (wit + zwart = grijs).

type

De zwarte bol met witte stippen en de grijze bol laten zien dat een oplosbare opgeloste stof op verschillende manieren kan neerslaan.

In de eerste, doet het het oppervlakkig, geadsorbeerd op de onoplosbare ondersteuning (AgS in het vorige voorbeeld); terwijl in de tweede, het intern de zwarte kleur van het precipitaat "verandert".

Kun je andere soorten vaste stoffen krijgen? Dat wil zeggen, een bol met zwarte en witte fasen, dat wil zeggen AgS en NaCl (samen met NaNO₃ dat ook coprecipita). Dit is waar de vindingrijkheid van de synthese van nieuwe vaste stoffen en materialen ontstaat.

Terugkerend naar het beginpunt coproduceert echter in feite de oplosbare opgeloste stof het genereren van verschillende soorten vaste stoffen. Vervolgens vermelden we de typen coprecipitatie en de vaste stoffen die hieruit voortkomen.

inclusie

Van insluiting wordt gesproken wanneer in het kristalrooster één van de ionen kan worden vervangen door een deel van de gecoprecipiteerde oplosbare substantie.

Bijvoorbeeld, als NaCl was gecoprecipiteerd door opname, Na-ionen⁺ zij zouden de plaats van Ag ingenomen hebben⁺ in een gedeelte van de kristallen opstelling.

Van alle vormen van coprecipitatie is dit echter het minst waarschijnlijk; omdat daarvoor de ionenstralen sterk op elkaar moeten lijken. Terugkerend naar de grijze bol van de afbeelding, zou de opname worden vertegenwoordigd door een van lichtere grijsachtige tonen.

Zoals zojuist vermeld, vindt de inclusie plaats in kristallijne vaste stoffen en om ze te verkrijgen, moet men beheersing hebben van de chemie van de oplossingen en verschillende factoren (T, pH, roertijd, molverhoudingen, etc.).

afsluiting

In de occlusie zitten de ionen gevangen in het kristalrooster, maar zonder dat een ion van de array wordt vervangen. Geoccludeerde NaCl-kristallen kunnen bijvoorbeeld worden gevormd in de AgS. Grafisch kan het worden gevisualiseerd als een wit kristal omgeven door zwarte kristallen.

Dit type coprecipitatie is een van de meest voorkomende en dankzij deze is er de synthese van nieuwe kristallijne vaste stoffen. De geoccludeerde deeltjes kunnen niet met eenvoudige wasbeurten worden verwijderd. Hiervoor zou het nodig zijn om het geheel, dat wil zeggen de onoplosbare drager, opnieuw te kristalliseren.

Zowel insluiting als occlusie zijn absorptieprocessen die worden gegeven in kristallijne structuren.

adsorptie

Bij de adsorptie ligt de gecoprecipiteerde vaste stof op het oppervlak van de onoplosbare drager. De grootte van de deeltjes van deze drager bepaalt het type verkregen vaste stof.

Als ze klein zijn, zal een gecoaguleerde vaste stof worden verkregen, waaruit gemakkelijk de onzuiverheden kunnen worden verwijderd; maar als ze erg klein zijn, zal de vaste stof overvloedige hoeveelheden water absorberen en gelatineachtig zijn.

Terugkerend naar de zwarte bol met witte stippen, kunnen de NaCl-kristallen die op het AgS zijn geprecipiteerd, worden gewassen met gedestilleerd water. Tot de zuivering van de AgS, die vervolgens kan worden verwarmd om al het water te verdampen.

toepassingen

Wat zijn de toepassingen van coprecipitatie? Sommigen van hen zijn de volgende:

-Het maakt het mogelijk om oplosbare stoffen te kwantificeren die niet gemakkelijk uit het medium worden geprecipiteerd. Aldus omvat het, via een onoplosbare drager, bijvoorbeeld radioactieve isotopen, zoals frankium, voor verder onderzoek en analyse..

-Door co-precipitatie van ionen in gelatineuze vaste stoffen, wordt het vloeibare medium gezuiverd. De occlusie is zelfs nog meer gewenst in deze gevallen, omdat de onzuiverheid niet naar buiten kan ontsnappen.

-Coprecipitatie maakt het mogelijk stoffen tijdens hun vorming in vaste stoffen op te nemen. Als de vaste stof een polymeer is, dan absorbeert het oplosbare opgeloste stoffen die vervolgens binnenin worden gecoprecipiteerd, waardoor het nieuwe eigenschappen krijgt. Als het bijvoorbeeld cellulose is, kun je het laten co-precipiteren met kobalt (of een ander metaal) erin.

-Naast al het bovenstaande is coprecipitatie een van de belangrijkste methoden voor de synthese van nanodeeltjes op een onoplosbare drager. Dankzij dit zijn bionanomaterialen en magnetiet nanodeeltjes gesynthetiseerd, naast vele andere.

referenties

1. Day, R., & Underwood, A. (1986). Kwantitatieve analytische chemie (vijfde ed.). PEARSON Prentice Hall.
2. Wikipedia. (2018). Coprecipitatie. Teruggeplaatst van: en.wikipedia.org
3. NPTEL. (N.D.). Neerslag en co-precipitatie. Opgehaald van: nptel.ac.in
4. Wise Geek (2018). Wat is Coprecipitation Teruggeplaatst van: wisegeek.com
5. Wilson Sacchi Peternele, Victoria Monge Fuentes, Maria Luiza Fascineli, et al. (2014). Experimenteel onderzoek van de coprecipitatiemethode: een benadering om magnetiet en maghemiet-nanodeeltjes te verkrijgen met verbeterde eigenschappen. Journal of Nanomaterials, vol. 2014, Artikel-ID 682985, 10 pagina's.