Кристалдану және жауын-шашын
Кристалдану және тұндыру - бөлу әдістері ретінде қолданылатын екі ұқсас ұғым. Екі әдісте де соңғы өнім қатты болып табылады және оның табиғатын бүкіл процесс барысында әртүрлі айнымалыларды басқару арқылы басқаруға болады.
Жауын-шашын
Төгінділер – ерітіндідегі бөлшектерден тұратын қатты заттар. Кейде қатты заттар ерітіндідегі химиялық реакцияның нәтижесі болып табылады. Бұл қатты бөлшектер ақырында олардың тығыздығына байланысты тұнбаға түседі және ол тұнба ретінде белгілі. Центрифугалау кезінде алынған тұнба түйіршік деп те аталады. Тұнба үстіндегі ерітінді супернатант деп аталады. Тұнбадағы бөлшектердің мөлшері әр жағдайда өзгереді. Коллоидты суспензиялардың құрамында тұнбайтын және оңай сүзілмейтін ұсақ бөлшектер болады. Кристалдарды оңай сүзуге болады және олардың өлшемі үлкенірек.
Көптеген ғалымдар тұнба түзілу механизмін зерттегенімен, процесс әлі толық түсінілген жоқ. Дегенмен, тұнбаның бөлшектерінің өлшеміне тұнбаның ерігіштігі, температурасы, әрекеттесуші заттардың концентрациясы және әрекеттесуші заттардың араласу жылдамдығы әсер ететіні анықталды. Тұнбалар екі жолмен түзілуі мүмкін; нуклеация және бөлшектердің өсуі арқылы. Нуклеацияда бірнеше иондар, атомдар немесе молекулалар бірігіп, тұрақты қатты зат түзеді. Бұл ұсақ қатты заттар ядролар деп аталады. Көбінесе бұл ядролар тоқтатылған қатты ластаушы заттардың бетінде пайда болады. Бұл ядро иондарға, атомдарға немесе молекулаларға одан әрі әсер еткенде, бөлшектің қосымша ядролануы немесе одан әрі өсуі мүмкін. Егер ядро түзілу жалғаса берсе, онда көптеген ұсақ бөлшектерден тұратын тұнба пайда болады. Керісінше, өсу басым болса, үлкенірек бөлшектердің аз саны шығарылады. Салыстырмалы супер қанығудың жоғарылауымен нуклеация жылдамдығы артады. Әдетте жауын-шашын реакциялары баяу жүреді. Сондықтан анықталатын заттың ерітіндісіне тұндырғыш реагентті баяу қосқанда аса қанығу пайда болуы мүмкін. (Аса қаныққан ерітінді – тұрақсыз ерітінді, оның құрамында қаныққан ерітіндіге қарағанда еріген заттың концентрациясы жоғары.)
Кристалдану
Кристалдану – ерітіндідегі еріген заттың ерігіштік жағдайларының өзгеруіне байланысты ерітіндідегі кристалдарды тұндыру процесі. Бұл кәдімгі жауын-шашынға ұқсас бөлу әдісі. Бұл әдістің қалыпты жауын-шашыннан айырмашылығы, нәтижесінде алынған қатты зат кристалл болып табылады. Кристалдық тұнбалар оңай сүзіледі және тазартылады. Кристалл бөлшектерінің өлшемін сұйылтылған ерітінділерді қолдану және араластыру кезінде тұндырғыш реагентті баяу қосу арқылы жақсартуға болады. Кристалдың сапасын және сүзгілеу қабілетін жақсартуды қатты заттың ерітуінен және қайта кристалдануынан алуға болады. Кристалдануды табиғатта да көруге болады. Ол көбінесе кристалды алудың және тазартудың әртүрлі түрлері үшін жасанды түрде жүзеге асырылады.
Кристалдану мен жауын-шашынның айырмашылығы неде?
• Бұл екі термин соңғы өнімдеріне байланысты ерекшеленеді. Кристалдану кезінде кристалдар түзіліп, тұндыру кезінде аморфты қатты заттар түзіледі.
• Кристалдардың аморфты қатты заттарға қарағанда реттелген құрылымы бар; сондықтан кристалдарды алу қиынырақ. Осылайша, кристалдану жауын-шашынға қарағанда қиынырақ.
• Кристалдану процесі тұндыру процесіне қарағанда көбірек уақыт алады.
