陳化,是指在沉淀過程中,待沉淀完全后,讓沉淀與母液一起放置一段時間。目的是為了令里邊的組份得到充分的反應,或令懸浮物沉降。如釀酒,剛出來的酒跟陳化過的酒是不一樣的原因是經過很長的時間,里邊少量的高級脂肪醇跟產生反應了,生成新的脂肪酸甲酯,不同的脂肪酸酯都有它不同的特定氣味。再如香水,放置一段時間后,里邊會發生酯交換反應,形成新的脂肪酸酯,令得氣味更加醇和芳香。
基本性質
沉淀完全后,讓初生成的沉淀與母液一起放置一段時間,這個過程稱為“陳化”,其目的是:
1、去除沉淀中包藏的雜質。
顆粒長大
再凝結
同樣物質微小顆粒的溶解度要比大顆粒的大,小顆粒的溶解促使大顆粒的成長。
由開爾文(Kelvin)公式相關形式可看出,顆粒越細,溶解度越大。在大顆粒和細顆粒沉淀粒子同時存在的情況下,若大顆粒沉淀處于飽和狀態,則小顆粒沉淀必然不飽和,其結果是小顆粒沉淀物溶解增大了溶液的濃度。由于溶液濃度超過了大顆粒沉淀物的飽和濃度,溶質又可以在大顆粒表面上沉淀出來,從而使大顆粒繼續長大。
這種通過溶解—再沉淀,物質由小顆粒轉移到大顆粒表面上而使沉淀粒子成長的現象叫再凝結,又稱為Ostwald陳化。在同一晶體內也會發生Ostwald陳化現象。由于粒度之間的差別,誘發了奧斯特沃爾德熟化作用( Ostwald ripening)。粒度較小的顆粒的溶解度大,溶解后又沉積到粒度較大的顆粒上,總的粒子數下降。再凝結或Ostwald陳化現象不僅發生在沉淀過程結束之后,也發生成沉淀進行過程中。它促使沉淀物粒子長大,所以有利于生成大顆粒沉淀物。
聚結
指顆粒互相接觸,合并長大。如在干燥濕物料時,物質從球形顆粒的凸面向顆粒接觸所形成的凹彎月面處進行傳遞,最后形成大顆粒。顆粒長大速率取決于溶解度的大小,當溶液中存在雜質時,溶解度增大,容易得到大的顆粒。
晶型轉變
舉例:在制備重整催化劑載體采用氯化鋁與氨水生產湃鋁石和諾水鋁石混合晶相,新生成的沉淀物,其x射線衍射圖譜不出現明顯峰線,經過陳化14 h才能得到結晶完整的湃鋁石和諾水鋁石,如下圖:
即初生的沉淀不一定具有穩定的結構,例如草酸鈣在室溫下沉淀時得到的是的混合沉淀物,它們與母液在高溫下一起放置,將會變成穩定的。
某些新鮮的無定形或膠體沉淀,在陳化過程中逐步轉化而結晶也是可能的。例如分子篩、擬薄水鋁石等的陳化,即是這種轉化最典型的實例。像氫氧化鋁、氫氧化鐵這類多晶態的沉淀物常利用不同的老化條件來得到不同晶型的物質。如:
這樣,陳化的時間、溫度及母液的pH值等便會成為陳化所應考慮的幾項影響因素。另外,在陳化過程中,沉淀物的孔隙結構和表面積也會發生相應的變化。
相關擴展
糧食陳化
生理變化:糧食陳化的生理變化無論是含胚與不含胚的糧食主要表現為酶的活性和代謝水平的變化。糧食在儲藏中,生理變化多是在各種酶的作用下進行的。若糧食中酶的活性減弱或喪失,其生理作用也隨之而減弱或停止。隨著陳化的進行糧食的生活力逐漸喪失,與呼吸有關的酶類,如過氧化氫酶的活性趨向降低,呼吸作用也隨之減弱;而水解酶類,如植酸酶,蛋白酶和磷脂酶活性都增加。
1、化學成分變化:糧食化學成分的變化,無論含胚與不含胚的糧食,一般說多以脂肪變化較快,蛋白質其次,淀粉變化很微弱。
2、脂肪的變化:糧食儲藏過程中,由于脂肪易于水解,游離脂肪酸在糧食中首先出現。特別是在環境條件適宜時,儲糧霉菌開始繁殖,分泌出脂肪酶,參加脂肪水解,使糧食中脂肪酸增多,糧食陳化加深。
3、蛋白質的變化:糧食儲藏過程中,受外界物理、生物 等因素的影響,蛋白質的水解和變性。蛋 白質水解后,游離氨基酸上升,酸度增加。蛋白質變性后,空間結構松散,肽鍵展延,非極性基外露,親水基內藏,蛋白質由溶膠變為凝膠、溶解度降低,糧食陳化加深。
4、淀粉的變化:糧食儲藏過程中,淀粉水解成的麥芽 糖與糊精繼續水解,還原糖增加,糊精相對減少,粘度下降,糧食開始陳化。
5、物理性質的變化:糧食陳化時物理性質變化很大。
表現為:糧粒組織硬化,柔性與韌性變弱,米質變脆,米粒起筋,身骨收縮,淀粉細胞變硬,細胞膜透性增強,糊化及吸水率降低,持水率亦降低,米飯破碎,粘性較差,口感有“陳味”。
參考資料 >