Nokrišņi pret līdzkrišņiem
Analītiskajā ķīmijā nokrišņi ir svarīgs paņēmiens, lai atdalītu savienojumu/materiālu no šķīduma. Nešķīstība, tīrība, viegli filtrējama, nereaģētība ar atmosfēras vielām ir dažas no svarīgākajām nogulšņu īpašībām, kas ļauj tās izmantot analītiskiem nolūkiem.
Nokrišņi
Nogulsnes ir cietas vielas, kas sastāv no daļiņām šķīdumā. Dažreiz cietās vielas rodas ķīmiskas reakcijas rezultātā šķīdumā. Šīs cietās daļiņas galu galā nogulsnējas to blīvuma dēļ, un tās sauc par nogulsnēm. Centrifugējot, iegūto nogulsnējumu sauc arī par granulu. Šķīdumu virs nogulsnēm sauc par supernatantu. Daļiņu izmērs nogulsnēs mainās atkarībā no gadījuma. Koloidālās suspensijas satur sīkas daļiņas, kas nenosēžas un nav viegli filtrējamas. 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 izmēru ietekmē nogulšņu šķīdība, temperatūra, reaģentu koncentrācija un reaģentu sajaukšanas ātrums. Nogulsnes var veidoties divos veidos; kodolu veidošanās un daļiņu augšanas rezultātā. Kodēšanas laikā daži joni, atomi vai molekulas saplūst, veidojot stabilu cietu vielu. Šīs mazās cietās vielas ir pazīstamas kā kodoli. Bieži vien šie kodoli veidojas uz suspendētu cieto piesārņotāju virsmas. Kad šis kodols tiek tālāk pakļauts joniem, atomiem vai molekulām, var notikt papildu kodolu veidošanās vai daļiņas turpmāka augšana. Ja kodolu veidošanās turpinās, rodas nogulsnes, kas satur lielu skaitu mazu daļiņu. Turpretim, ja dominē augšana, tiek ražots mazāks skaits lielāku daļiņu. Palielinoties relatīvajam pārsātinājumam, palielinās kodolu veidošanās ātrums. Parasti nokrišņu reakcijas ir lēnas. Tāpēc, ja analizējamās vielas šķīdumam lēnām pievieno nogulsnējošu reaģentu, var rasties pārmērīgs piesātinājums. (Pārpiesātināts šķīdums ir nestabils šķīdums, kas satur lielāku izšķīdušās vielas koncentrāciju nekā piesātināts šķīdums.)
Līdznokrišņi
“Kompipitācija ir process, kurā no šķīduma ar nogulsnēm tiek izvadīti normāli šķīstošie savienojumi.” Ir četri kopizgulsnēšanas veidi, piemēram, virsmas adsorbcija, jauktu kristālu veidošanās, oklūzija un mehāniskā iesprūšana. Virsmas adsorbcija notiek nogulsnēm ar lielākiem virsmas laukumiem. Speciāli koagulēti koloīdi piesārņo ar šo metodi. Jauktu kristālu veidošanā viens no joniem kristāla režģī tiek aizstāts 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 iekšpusē, un to sauc par oklūziju. Mehāniskā iesprūšana ir mehānisms, kurā kristālos tiek ieslodzīts kāds šķīduma daudzums. Tas notiek, ja divi augoši kristāli atrodas tuvu viens otram, lai tie aug kopā.
Kāda ir atšķirība starp nokrišņiem un līdznokrišņiem?
• Nokrišņi ir nešķīstošu daļiņu nogulsnēšanās no šķīduma. Kopizgulsnēšana ir process, kurā normāli šķīstošie savienojumi tiek izvadīti no šķīduma ar nogulsnēm.
• Nokrišņos izgulsnējas parasti nešķīstošie savienojumi. Bet kopizgulsnēšanā parasti izgulsnējas šķīstošie savienojumi.
• Kopizgulsnēšanas rezultātā nogulsnēs tiek iekļauti piesārņotāji, savukārt nokrišņu rezultātā var rasties gan tīras, gan piesārņotas nogulsnes.
