Kristallisatie versus neerslag
Kristallisatie en precipitatie zijn twee vergelijkbare concepten, die worden gebruikt als scheidingstechnieken. Bij beide methoden is het eindproduct een vaste stof en kan de aard ervan worden beheerst door tijdens het proces verschillende variabelen te manipuleren.
Neerslag
Precipitaten zijn vaste stoffen die bestaan uit deeltjes in een oplossing. Soms zijn vaste stoffen het resultaat van een chemische reactie in een oplossing. Deze vaste deeltjes zullen uiteindelijk bezinken vanwege hun dichtheid en het staat bekend als een neerslag. Bij centrifugeren wordt het resulterende neerslag ook wel de pellet genoemd. De oplossing boven het neerslag staat bekend als het supernatant. De deeltjesgrootte in het neerslag verandert van gelegenheid tot gelegenheid. Colloïdale suspensies bevatten kleine deeltjes, die niet bezinken en niet gemakkelijk kunnen worden gefilterd. Kristallen kunnen gemakkelijk worden gefilterd en ze zijn groter van formaat.
Hoewel veel wetenschappers onderzoek hebben gedaan naar het mechanisme van neerslagvorming, is het proces nog niet helemaal duidelijk. Er is echter gevonden dat de deeltjesgrootte van het precipitaat wordt beïnvloed door de oplosbaarheid, temperatuur, reactantconcentraties van precipitaten en de snelheid waarmee reactanten worden gemengd. Neerslag kan op twee manieren worden gevormd; door nucleatie en deeltjesgroei. Bij kiemvorming komen een paar ionen, atomen of moleculen samen om een stabiele vaste stof te vormen. Deze kleine vaste stoffen staan bekend als kernen. Vaak vormen deze kernen zich op het oppervlak van gesuspendeerde vaste verontreinigingen. Wanneer deze kern verder wordt blootgesteld aan de ionen, atomen of moleculen, kan extra kiemvorming of verdere groei van het deeltje plaatsvinden. Als kiemvorming doorgaat, ontstaat een neerslag met een groot aantal kleine deeltjes. In tegenstelling tot,als groei overheerst, wordt een kleiner aantal grotere deeltjes geproduceerd. Met de toenemende relatieve superverzadiging neemt de kiemvormingssnelheid toe. Normaal gesproken zijn neerslagreacties traag. Daarom kan een oververzadiging optreden als een neerslagreagens langzaam aan een oplossing van een analyt wordt toegevoegd. (Oververzadigde oplossing is een onstabiele oplossing die een hogere concentratie opgeloste stof bevat dan een verzadigde oplossing.)
Kristallisatie
Kristallisatie is het proces waarbij kristallen uit een oplossing neerslaan als gevolg van veranderingen in de oplosbaarheidscondities van de opgeloste stof in de oplossing. Dit is een scheidingstechniek vergelijkbaar met reguliere neerslag. Het verschil tussen deze methode en de normale neerslag is dat de resulterende vaste stof een kristal is. Kristallijne neerslagen worden gemakkelijker gefiltreerd en gezuiverd. De kristaldeeltjesgrootte kan worden verbeterd door verdunde oplossingen te gebruiken en het precipiterende reagens langzaam tijdens het mengen toe te voegen. De kwaliteit van het kristal en de verbetering van de filtreerbaarheid kunnen worden verkregen door het oplossen en herkristalliseren van de vaste stof. Kristallisatie is ook in de natuur te zien. Het wordt meestal kunstmatig uitgevoerd voor verschillende soorten kristalproductie en -zuivering.
Wat is het verschil tussen kristallisatie en neerslag?
• Deze twee termen verschillen vanwege hun eindproducten. Bij kristallisatie worden kristallen gevormd en bij precipitatie worden amorfe vaste stoffen geproduceerd.
• Kristallen hebben een geordende structuur dan amorfe vaste stoffen; daarom is het moeilijker om kristallen te produceren. Kristallisatie is dus moeilijker dan precipitatie.
• Het kristallisatieproces kost meer tijd dan het neerslagproces.
