Τι είναι η συγκαταβύθιση;

Η συγκαταβύθιση είναι ένα φαινόμενο όπου μια διαλυμένη ουσία που κανονικά θα παρέμενε διαλυμένη σε ένα διάλυμα κατακρημνίζεται σε έναν φορέα που την αναγκάζει να συνδεθεί μεταξύ τους, αντί να παραμείνει διασκορπισμένη. Αυτό μπορεί να συμβεί στη φύση και σε εργαστηριακά περιβάλλοντα, και μερικές φορές διευκολύνεται ενεργά, ενώ σε άλλες περιπτώσεις είναι μια ανεπιθύμητη χημική αντίδραση. Στην περιβαλλοντική αποκατάσταση ειδικότερα, η συγκαταβύθιση μπορεί να είναι ένα εξαιρετικά χρήσιμο εργαλείο για τη δειγματοληψία, τον καθαρισμό διαλυμάτων και τον καθαρισμό των περιβαλλοντικών κινδύνων.

Στη διαδικασία της συγκαταβύθισης, οι χημικές ομοιότητες μεταξύ ενός φορέα και μιας διαλυμένης ουσίας επιτρέπουν στα δύο να συνδέονται με κάποιο τρόπο. Η δέσμευση τραβά τη διαλυμένη ουσία έξω από το διάλυμα καθώς ο φορέας σχηματίζει κρυστάλλους ή άλλες δομές. Αυτά μπορούν ενδεχομένως να αφαιρεθούν ή να αφαιρεθούν με άλλους τρόπους, αφήνοντας πίσω ένα καθαρό διάλυμα. Στη φύση, η ταυτόχρονη κατακρήμνιση μπορεί να συμβεί σε υδάτινες οδούς, στο έδαφος και σε άλλα περιβάλλοντα και μερικές φορές συμβάλλει στο σχηματισμό μικτών κοιτασμάτων ορυκτών και άλλων ενώσεων.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι με τους οποίους μια διαλυμένη ουσία μπορεί να συνκαταβυθιστεί έξω από ένα διάλυμα. Το ένα είναι μέσω της συμπερίληψης, όπου σχηματίζονται κρύσταλλοι ενός φορέα και η διαλυμένη ουσία βρίσκει οπές στην κρυσταλλική μήτρα για να καταλάβει. Οι διαλυμένες ουσίες μπορούν επίσης να υπόκεινται σε απόφραξη. Στις αποφράξεις, ο φορέας περιβάλλει πλήρως τη διαλυμένη ουσία, παγιδεύοντάς την στη μέση μιας μήτρας κρυσταλλικού υλικού, ώστε να μην μπορεί να επιστρέψει στο διάλυμα. Η προσρόφηση, όπου οι διαλυμένες ουσίες προσκολλώνται στην επιφάνεια ενός φορέα, μπορεί επίσης να συμβεί.

Μερικές φορές αυτό συμβαίνει τυχαία καθώς δύο ενώσεις αντιδρούν σε εργαστηριακό περιβάλλον και συν-καταβυθίζονται από ένα διάλυμα. Σε άλλες περιπτώσεις, ένας τεχνικός μπορεί να ενεργοποιήσει σκόπιμα τη διαδικασία. Ένας φορέας μπορεί να εισαχθεί σε ένα διάλυμα, για παράδειγμα, για την απομάκρυνση μιας διαλυμένης ουσίας που δεν μπορεί να εκχυλιστεί με άλλα μέσα. Αυτό είναι ιδιαίτερα σύνηθες όταν οι συγκεντρώσεις μιας διαλυμένης ουσίας είναι εξαιρετικά χαμηλές. Αυτό μπορεί να επιτρέψει στις εταιρείες να εξάγουν πολύτιμες ενώσεις και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε δοκιμές δειγμάτων όπου οι επιστήμονες θέλουν να εντοπίσουν τη χαμηλότερη δυνατή συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας.

Η δοκιμή δειγμάτων μπορεί να απαιτήσει τη χρήση συνιζήματος για την εξαγωγή επίμονων διαλυμένων ουσιών για αξιολόγηση. Οι περιβαλλοντικοί ρύποι μπορεί μερικές φορές να είναι πολύ ευρέως διασκορπισμένοι, γεγονός που καθιστά δύσκολο τον εντοπισμό τους. Κατά συνέπεια, μπορεί να αντισταθούν σε άλλα μέσα εξαγωγής, προκαλώντας τους ερευνητές που θέλουν να τα δοκιμάσουν. Με τη χρήση της ταυτόχρονης καθίζησης, ένας επιστήμονας μπορεί να αφαιρέσει με ακρίβεια και αποτελεσματικότητα μια διαλυμένη ουσία που ενδιαφέρει για περαιτέρω μελέτη. Οι ίδιοι φορείς μπορούν επίσης μερικές φορές να χρησιμοποιηθούν στον καθαρισμό, εισάγοντάς τους σε μολυσμένα περιβάλλοντα και συλλέγοντας τα προκύπτοντα συσσωματώματα φορέων και ρύπων.