Hvad er sulfatudfældning?

Sulfatudfældning forekommer, når en bundfældningsreaktion bringes til ved tilsætning af et sulfatsalt til en bestemt opløsning. De fleste af disse udfældningsreaktioner vedrører ekstraktion af proteiner fra en opløsning. To hovedmetoder anvendes til sulfatudfældning, hvoraf den ene benævnes "saltning" og kræver, at der tilsættes for store mængder salt til en opløsning for at få proteinet til at udfælde. Den anden bruger koldsaltopløsninger med faldende koncentration efterfulgt af gradvis opvarmning for at få proteinerne til at krystallisere.

Kemiske reaktioner har mange forskellige former. Et eksempel på en kemisk reaktion er opløsning, som ofte opleves, når der tilsættes sukker til kaffe. Udfældning kan betragtes som det modsatte af dette, idet faste stoffer dannes ud af en opløsning og "præcipiteres" ned i opløsningen. Dette sker, når to forskellige opløselige opløsninger kombineres i en beholder for at skabe et stof, der ikke er opløseligt. Uanset hvad der går tabt i en kemisk reaktion, snarere en mere reaktiv kemisk fortrænger en mindre reaktiv reaktion og efterlader et fast stof som et biprodukt af denne reaktion.

For korrekt at forstå sulfatudfældning er det nødvendigt at forstå, hvad der faktisk sker på atomniveau under opløsningsreaktion. Når der tilsættes sukker til vand, binder sukkermolekylerne sig med vandene, hvoraf der altid er et begrænset antal. Til sidst, hvis en person skulle fortsætte med at tilføje sukker til vand, ville opløsningen være fuldstændig mættet, hvilket betyder, at der ikke var nogen vandmolekyler tilbage til at binde til sukkermolekylerne og få dem til at opløses. Dette betyder, at alt sukker, der tilsættes efter dette punkt, ikke opløses og simpelthen sidder i bunden af ​​koppen.

Under sulfatudfældning sker den samme ting i det væsentlige bortset fra, at der er en anden forbindelse ud over sulfatsaltet, der kaster sig til position med vandmolekylerne. Mere reaktive materialer kan fortrænge bindinger dannet af mindre reaktive. Dette betyder, at saltet, der generelt er ammoniumsulfat, når proteiner ekstraheres, indtager proteinets plads i opløsningen, og proteinet størkner som sukker i bunden af ​​en kop. Fordi proteinet allerede var opløst i vandet, ser det ud til at danne sig ud af intet og udfældes ned i beholderen som et fast stof.

Den enkleste metode, der bruges til at ekstrahere proteiner på denne måde, benævnes "saltning ud." Dette er i det væsentlige den samme som reaktionen beskrevet ovenfor, idet for store mængder salt tilsættes til en opløsning for at få proteinet til at stivne. En anden metode til udfældning af sulfat anvendes også, hvorved proteinerne ekstraheres under anvendelse af en koncentreret ammoniumsulfatopløsning, og derefter tilsættes kolde opløsninger af ammoniumsulfat for at isolere de proteiner, der er opløseligt mote ved højere koncentrationer. De kolde opløsninger falder gradvist i koncentration, og hele opløsningen opvarmes langsomt for at krystallisere proteinerne.