präzipitieren

Präzipitieren, auch Niederschlagbildung genannt, bezeichnet den Prozess, bei dem sich aus einer Lösung ein Feststoff bildet. Ausgelöst wird er, wenn die Solubität eines gelösten Stoffes durch eine chemische Reaktion, eine Änderung der Bedingungen (Temperatur, pH, Ionenstärke) oder das Hinzufügen eines Reagenzmittels sinkt, so dass die in Lösung gelösten Ionen den Löslichkeitsprodukt (Ksp) überschreiten. Übersättigte Lösungen führen zur Bildung von Nukleationskeimen und anschließendem Kristallwachstum.

Dabei unterscheidet man Homogene und Heterogene Nukleation. Niederschläge können kristallin oder amorph sein. Die Qualität des Niederschlags hängt von Faktoren wie Reaktionsgeschwindigkeit, Temperatur, pH-Wert, Ionenstärke und der Anwesenheit von Komplexbildnern ab. Änderung der Bedingungen kann gezielt eingesetzt werden, um bestimmte Ionen aus einer Lösung zu entfernen oder zu trennen.

Typische Beispiele der Präzipitation sind Reaktionen wie Ag+ mit Cl− zu Silbrigchlorid, Ba2+ mit SO4 2− zu Bariumsulfat oder Ca2+ mit CO3 2− zu Calciumcarbonat. In der qualitativen Analytik dient sie der Trennung und Bestimmung von Ionen, in der Wasseraufbereitung der Entfernung von Verunreinigungen durch Fällung als Hydroxide oder andere Salze, und in der Synthese von Produkten zur Abtrennung von Reaktanten oder zur Reinst­bildung von Feststoffen.

Zentrales Konzept ist das Gleichgewicht zwischen Lösung und Feststoff, beschrieben durch das Löslichkeitsprodukt, den Reaktionsquotienten und das Phänomen der Übersättigung, die den Beginn der Niederschlagsbildung steuern.