cristallizzazione

Concentrare e separare il soluto da una soluzione: altri approcci possibili (parte II)

(prosegue dalla 1° parte: “Come concentrare una soluzione: i mille approcci per i mille casi“)

schema concettuale del processo

schema concettuale del processo

SEPARAZIONE
FISICA IN LOCO

 

– Cristallizzazione

(per raffreddamento, per evaporazione parziale del solvente) Secondo questo approccio, il solvente non è materialmente rimosso dal sistema dove si trovava inizialmente: semplicemente se ne determina una separazione “in loco”, parziale o totale, rispetto al soluto. In linea di massima si ottiene un soluto puro (cristallino), accanto ad un solvente che ne contiene ancora una certa quantità al suo interno (soluzione satura). La cristallizzazione del soluto, per antonomasia recuperato allo stato solido, può essere operata a sua volta per: – raffreddamento della soluzione: per la maggior parte delle sostanze solubili in un certo sovente (anche se non tutte), il limite massimo di concentrazione oltre il quale cessano di solubilizzarsi – o vista dal punto di vista del solvente, la concentrazione massima della soluzione satura – è proporzionale alla temperatura. Raffreddando una soluzione è possibile far superare a questa il suo limite di saturazione, con la conseguente cristallizzazione del soluto in eccesso, in forma pura.

graduale avanzamento di una cristallizzazione da soluzione

graduale avanzamento di una cristallizzazione da soluzione

Questo procedimento è realizzabile anche con la variante denominata “crioconcentrazione” attraverso la quale si cristallizza non il soluto ma il solvente in forma pura, provocando di conseguenza una concentrazione del soluto della parte della soluzione che non è cristallizzata. Continua...

vetri e cristalli: agli antipodi del solido

il vetro chiamato "cristallo di Boemia"Credo che molti di noi rimarrebbero delusi se scoprissero che i preziosi calici in cristallo di Boemia che tengono gelosamente custoditi nella cristalliera in salotto non sono in realtà cristalli ma vetri, e lo stesso dicasi per i cultori dell’automobile, che parlano ormai comunemente di “cristalli” per alludere al parabrezza del proprio mezzo.
Per trovare dei veri cristalli in casa nostra dovremo forse cercare nella dispensa, nei barattoli di zucchero e di sale, dopo di che avremmo tutto il diritto di fermarci per domandarci una buona volta: che cosa intendono i chimici (o meglio, gli scienziati in generale) con la parola cristalli?
In effetti le parole vetro e cristallo, spesso confuse fra loro nel linguaggio quotidiano, si riferiscono non soltanto a realtà fisiche, diciamo ad “oggetti”, in qualche modo diverse fra loro, ma a situazioni praticamente antitetiche con le quali si può presentare la materia allo stato solido: per fare una metafora, sarebbe quasi come confondere il bianco con il nero o il dritto con il rovescio!

ALL’INIZIO ERANO ENTRAMBE UN LIQUIDO

Per comprendere meglio la differenza fra un vetro ed un cristallo dobbiamo fare un passo indietro nella storia della nostra sostanza.   Un passo che può risalire ad un’ora come a molti milioni di anni prima.  Continua...

VIDEO: ESPERIMENTO DI SOLIDIFICAZIONE ULTRA-VELOCE

Ho ricevuto questo divertente video da parte di un amico che me ne chiedeva anche un’interpretazione.

La mia ipotesi è quella che si tratti di una cristallizzazione di una soluzione sovrassatura, creata a caldo ed incapace di cristallizzare spontaneamente a freddo per un fenomeno comune nelle realtà complesse e macroscopiche detto isteresi.

Riprendendo la cosa dall’inizio, è noto a tutti che molti solidi (in questo caso il sale organico detto acetato di sodio) aumentano la loro solubilità in un solvente (in questo caso l’acqua) all’aumentare della temperatura. Tenendo calda l’acqua l’operatore infatti riesce a sciogliere al suo interno una quantità di acetato di sodio di gran lunga maggiore di quanto riuscirebbe a scioglierne a temperatura ambiente. Quando facciamo la stessa cosa con altri prodotti solubili, per esempio zucchero o sale, dal momento che raffreddiamo di nuovo la soluzione il prodotto che prima se ne stava sciolto a caldo in soluzione torna a separarsi, molto lentamente, formando cristalli o incrostazioni di vario tipo sulle pareti, sul fondo o talvolta anche sulla superficie del liquido, ma si tratta comunque di un processo che può richiedere minuti, a volte ore, ed avviene in concomitanza del raffreddamento della soluzione.

Si dice satura una soluzione che ha disciolto al suo interno la massima quantità di soluto (in questo caso l’acetato di sodio) possibile ad na certa temperatura. Continua...

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