Precipitazione (chimica)

Il tipico aspetto bianco caseoso del precipitato di AgCl

In chimica il termine precipitazione descrive il fenomeno di separazione di una sostanza solida da una soluzione. Nelle equazioni chimiche il precipitato, ovvero il composto poco solubile ottenuto, è evidenziato con una freccia che punta verso il basso.

Tale separazione può avvenire a seguito di una reazione chimica o per una variazione delle condizioni fisiche della soluzione - ad esempio, la temperatura.

La formazione di precipitati è alla base dei saggi a umido dell'analisi chimica qualitativa, in cui la verifica della presenza di un dato ione o gruppo funzionale viene resa evidente dalla comparsa di un precipitato a seguito del trattamento con un opportuno reagente - ad esempio, l'uso del nitrato d'argento per evidenziare la presenza di cloruri, bromuri e ioduri.

AgNO₃ + Cl^- → AgCl↓ + NO₃^-

Meccanismo della precipitazione

Le fasi della precipitazione si possono distinguere in nucleazione e accrescimento. La nucleazione consiste nella formazione di microcristalli di soluto, appunto dei "nuclei" di cristallizzazione, che tendono ad accrescersi; l’accrescimento consiste invece nell’ingrossamento di questi cristalli ad opera di altro soluto che attornia il cristallo e stabilisce con esso interazioni di tipo elettrostatico. È possibile che a causa di una soprassaturazione, la nucleazione prevalga sull’accrescimento, formando in tal caso un colloide, che è inseparabile mediante ordinari mezzi fisici dal resto della soluzione. Una soluzione colloidale è piuttosto stabile. I microcristalli di soluto formatisi hanno tutti la stessa carica e poiché si respingono evitano il loro accrescimento. Per questo motivo non si forma un agglomerato di forma geometrica definita.

Talvolta può capitare che con l’aggiunta di un elettrolita si vada incontro alla formazione di un precipitato fioccoso o caseoso. La formazione di un precipitato fioccoso viene detta anche coagulazione o flocculazione e avviene quando si forma una sostanza idrofila, quindi nel reticolo cristallino della sostanza vengono intrappolate fisicamente molecole d’acqua. La formazione di un precipitato caseoso avviene invece quando si forma una sostanza idrofoba.

Accanto al fenomeno della precipitazione vi è anche il fastidioso fenomeno della cooprecipitazione che determina una impurità del precipitato, determinando così interferenze quando si effettua un'analisi. La cooprecipitazione può avvenire per

• assorbimento di ioni estranei sulla superficie del precipitato principale;
• per inclusione nel precipitato di composti estranei;
• per occlusione in cavità che si formano nel precipitato durante l’accrescimento, di sostanze e ioni estranei.

La postprecipitazione è un altro fenomeno che può interferire nell’analisi e consiste nella precipitazione di sostanze aventi uno ione in comune col precipitato principale sulla sua superficie.

L’invecchiamento del precipitato si ha quando il precipitato rimane troppo tempo nella soluzione madre oppure rimane a contatto con sostanze ossidanti o riducenti. Esso consiste nella modificazione della struttura o della composizione del precipitato.

Processo industriale

A livello industriale, la precipitazione è un'operazione unitaria di separazione liquido-solido in presenza di un campo di forze, che viene svolta all'interno di precipitatori.

Più precisamente, se il campo di forze responsabile della separazione è la forza di gravità, si parla di sedimentazione o decantazione, mentre se il campo di forze è quello elettrostatico, si parla di precipitazione elettrostatica.

Precipitazione biotica

Quando il processo di precipitazione viene effettuato da un organismo vivente. Un esempio è il carbonato di calcio nello scheletro dei coralli marini o nel guscio di alcuni molluschi. In questo caso gli ioni di calcio e carbonato precipitano dall'acqua all'interno dell'organismo a formare la sua parte calcarea.

Voci correlate

• Flocculazione
• Solubilità
• Precipitatore elettrostatico

Altri progetti

Altri progetti

• Wikimedia Commons

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su precipitazione