In chimica, precipitare significa formare un composto insolubile reagendo due sali o modificando la temperatura per influenzare la solubilità del composto. Inoltre, il nome dato al solido che si forma a seguito di una reazione di precipitazione.
La precipitazione può indicare che si è verificata una reazione chimica, ma può anche verificarsi se la concentrazione di soluto supera la sua solubilità. La precipitazione è preceduta da un evento chiamato nucleazione, ovvero quando piccole particelle insolubili si aggregano tra loro oppure formano un'interfaccia con una superficie, come la parete di un contenitore o un cristallo di semi.
La terminologia può sembrare un po 'confusa. Ecco come funziona: viene chiamato formare un solido da una soluzione precipitazione. Una sostanza chimica che provoca la formazione di un solido in una soluzione liquida è chiamata a precipitoso. Il solido si chiama precipitato. Se la dimensione delle particelle del composto insolubile è molto piccola o la gravità è insufficiente per attirare il solido sul fondo del contenitore, il precipitato può essere uniformemente distribuito in tutto il liquido, formando un sospensione. La sedimentazione si riferisce a qualsiasi procedura che separa il precipitato dalla porzione liquida della soluzione, che è chiamata supernate. Una tecnica di sedimentazione comune è la centrifugazione. Una volta recuperato il precipitato, la polvere risultante può essere chiamata "fiore".
La miscelazione di nitrato d'argento e cloruro di sodio in acqua provoca la precipitazione del cloruro d'argento dalla soluzione come solido. In questo esempio, il precipitato è cloruro d'argento.
Quando si scrive una reazione chimica, la presenza di un precipitato può essere indicata seguendo la formula chimica con una freccia giù:
Ag+ + Cl- → AgCl ↓
I precipitati possono essere usati per identificare il catione o l'anione in un sale come parte dell'analisi qualitativa. I metalli di transizione, in particolare, sono noti per formare diversi colori di precipitati a seconda della loro identità elementale e stato di ossidazione. Le reazioni di precipitazione vengono utilizzate per rimuovere i sali dall'acqua, isolare i prodotti e preparare i pigmenti. In condizioni controllate, una reazione di precipitazione produce cristalli puri di precipitato. Nella metallurgia, le precipitazioni vengono utilizzate per rafforzare le leghe.
Esistono diversi metodi usati per recuperare un precipitato:
Filtrazione: Nella filtrazione, la soluzione contenente il precipitato viene versata su un filtro. Idealmente, il precipitato rimane sul filtro, mentre il liquido lo attraversa. Il contenitore può essere sciacquato e versato sul filtro per favorire il recupero. C'è sempre qualche perdita, o attraverso la dissoluzione nel liquido, passando attraverso il filtro o l'adesione al mezzo filtrante.
centrifugazione: Nella centrifugazione, la soluzione viene rapidamente ruotata. Perché la tecnica funzioni, il precipitato solido deve essere più denso del liquido. Il precipitato compattato, chiamato pellet, può essere ottenuto versando il liquido. In genere vi è una perdita inferiore rispetto alla filtrazione. La centrifugazione funziona bene con campioni di piccole dimensioni.
decantazione: Durante la decantazione, lo strato liquido viene versato o aspirato lontano dal precipitato. In alcuni casi, viene aggiunto un solvente aggiuntivo per separare la soluzione dal precipitato. La decantazione può essere utilizzata con l'intera soluzione o dopo la centrifugazione.
Un processo chiamato invecchiamento o digestione del precipitato si verifica quando si lascia che un precipitato fresco rimanga nella sua soluzione. In genere la temperatura della soluzione viene aumentata. La digestione può produrre particelle più grandi con una purezza più elevata. Il processo che porta a questo risultato è noto come maturazione Ostwald.