Кристализация срещу валежи
Кристализацията и утаяването са две подобни понятия, които се използват като техники за разделяне. И при двата метода крайният продукт е твърдо вещество и неговата природа може да се контролира чрез манипулиране на различни променливи през целия процес.
Валежи
Утайките са твърди вещества, състоящи се от частици в разтвор. Понякога твърдите вещества са резултат от химическа реакция в разтвор. Тези твърди частици в крайна сметка ще се утаят поради тяхната плътност и тя е известна като утайка. При центрофугирането получената утайка е известна още като пелета. Разтворът над утайката е известен като супернатант. Размерът на частиците в утайката се променя от повод до повод. Колоидните суспензии съдържат малки частици, които не се утаяват и не могат лесно да бъдат филтрирани. Кристалите могат лесно да се филтрират и имат по-големи размери.
Въпреки че много учени са изследвали механизма на образуване на утайки, процесът все още не е напълно разбран. Установено е обаче, че размерът на частиците на утайката се влияе от разтворимостта на утайките, температурата, концентрациите на реагентите и скоростта на смесване на реагентите. Утайките могат да се образуват по два начина; чрез нуклеация и растеж на частици. При нуклеацията няколко йона, атоми или молекули се обединяват, за да образуват стабилно твърдо вещество. Тези малки твърди вещества са известни като ядра. Често тези ядра се образуват на повърхността на суспендирани твърди замърсители. Когато това ядро е допълнително изложено на йони, атоми или молекули, може да се случи допълнително зародиш или по-нататъшен растеж на частицата. Ако зародишът продължава да се осъществява, се получава утайка, съдържаща голям брой малки частици. За разлика,ако растежът преобладава, се получават по-малък брой по-големи частици. С нарастващото относително супер насищане, скоростта на зародиш се увеличава. Обикновено валежите са бавни. Следователно, когато към разтвор на аналита бавно се добавя утаяващ реагент, може да се получи супер насищане. (Пренаситеният разтвор е нестабилен разтвор, който съдържа по-висока концентрация на разтворено вещество от наситения разтвор.)
Кристализация
Кристализацията е процес на утаяване на кристали от разтвор поради промени в условията на разтворимост на разтвореното вещество в разтвора. Това е техника на разделяне, подобна на редовните валежи. Разликата в този метод от нормалните валежи е, че полученото твърдо вещество е кристал. Кристалните утайки се филтрират и пречистват по-лесно. Размерът на кристалните частици може да се подобри чрез използване на разредени разтвори и бавно добавяне на утаяващия реагент, докато се смесва. Качеството на кристала и подобряването на филтруемостта могат да бъдат получени чрез разтваряне и повторна кристализация на твърдото вещество. Кристализацията може да се види и в природата. Най-често се извършва изкуствено за различни видове производство и пречистване на кристали.
Каква е разликата между кристализация и валежи?
• Тези два термина се различават поради крайните си продукти. При кристализация се получават кристали, а при валежи се получават аморфни твърди вещества.
• Кристалите имат подредена структура от аморфните твърди вещества; следователно е по-трудно да се получат кристали. По този начин кристализацията е по-трудна от валежите.
• Процесът на кристализация отнема повече време от процеса на утаяване.
