Techniklexikon

Fällungsvorgänge

Keimbildung und Kristallwachstum einer schwerlöslichen Ionenverbindung in Lösung, die bei der Überschreitung des Löslichkeitsprodukts eintreten. Niederschläge entstehen nur aus übersättigten Lösungen, da Kristalle mit einem sehr kleinen Radius (r < 1 mm) und hoher Oberflächenspannung wieder in Lösung gehen. Grössere Kristalle wachsen weiter und bilden einen makroskopisch sichtbaren Niederschlag (z.B. BaSO₄). Bei Vorliegen einer niedrigeren Oberflächenspannung unterscheidet sich die Löslichkeit der kleinen Kristalle nicht von der der grossen Kristalle, so dass ein kolloidaler Niederschlag entsteht (z.B. AgCl). Die Keimbildung ist proportional der Wahrscheinlichkeit für erfolgreiche Zusammenstösse der Teilchen (Konzentration). Dabei ist die Keimbildungshäufigkeit w proportional zur relativen Übersättigung: , c_r: Löslichkeit eines kleinen Kristalls vom Radius r, : Löslichkeit des makroskopischen Kristalls, : absolute Übersättigung. Die Form des Niederschlags hängt vom Kristallwachstum ab. Die Geschwindigkeit des Kristallwachstums hängt von der Diffusionsgeschwindigkeit (Diffusion) ab und ist proportional zur absoluten Übersättigung . Fällungen von Hydroxiden stark hydratisierter Kationen enthalten einen Teil des Hydratwassers, das bei Alterung des Niederschlags abgegeben wird. Dadurch verringert sich die Löslichkeit des Niederschlags.