Che cos'è la precipitazione dei solfati?
La precipitazione di solfato si verifica quando viene provocata una reazione di precipitazione aggiungendo un sale di solfato a una determinata soluzione. La maggior parte di queste reazioni di precipitazione riguarda l'estrazione di proteine da una soluzione. Nella precipitazione dei solfati vengono utilizzati due metodi principali, uno dei quali viene chiamato "salatura" e richiede l'aggiunta di quantità eccessive di sale a una soluzione per far precipitare le proteine. L'altro utilizza soluzioni saline fredde di concentrazione decrescente seguite da un riscaldamento graduale per far cristallizzare le proteine.
Le reazioni chimiche assumono molte forme diverse. Un esempio di reazione chimica è la dissoluzione, comunemente vissuta quando lo zucchero viene aggiunto al caffè. La precipitazione può essere pensata come l'opposto di ciò, in quanto i solidi si formano da una soluzione e "precipitano" nella soluzione. Ciò si verifica quando due diverse soluzioni solubili vengono combinate all'interno di un contenitore per creare una sostanza non solubile. Non si perde nulla in una reazione chimica, piuttosto una sostanza chimica più reattiva sostituisce una meno reattiva e lascia un solido come sottoprodotto di quella reazione.
Per comprendere correttamente la precipitazione dei solfati, è necessario capire cosa succede effettivamente a livello atomico durante la reazione di dissoluzione. Quando lo zucchero viene aggiunto all'acqua, le molecole di zucchero si legano a quelle dell'acqua, di cui esiste sempre un numero finito. Alla fine, se una persona dovesse continuare ad aggiungere zucchero all'acqua, la soluzione sarebbe completamente satura, il che significa che non vi erano molecole d'acqua rimaste per legarsi con le molecole di zucchero e farle dissolvere. Ciò significa che qualsiasi zucchero aggiunto dopo questo punto non si dissolverà e semplicemente siederà sul fondo della tazza.
Durante la precipitazione dei solfati, accade essenzialmente la stessa cosa, tranne per il fatto che esiste un altro composto oltre al sale solfato che si spinge per la posizione con le molecole d'acqua. Materiali più reattivi possono spostare i legami formati da quelli meno reattivi. Ciò significa che il sale, che è generalmente solfato di ammonio quando vengono estratte le proteine, prende il posto della proteina nella soluzione e la proteina si solidifica come lo zucchero sul fondo di una tazza. Poiché la proteina era già stata disciolta nell'acqua, sembra formarsi dal nulla e precipita nel contenitore come solido.
Il metodo più semplice utilizzato per estrarre le proteine in questo modo viene chiamato "salatura". Questo è essenzialmente lo stesso della reazione sopra descritta, in quanto vengono aggiunte quantità eccessive di sale a una soluzione per far solidificare le proteine. Viene anche usato un secondo metodo di precipitazione del solfato, per cui le proteine vengono estratte usando una soluzione concentrata di solfato di ammonio, e quindi vengono aggiunte soluzioni fredde di solfato di ammonio per isolare le proteine che sono solubili a concentrazioni più elevate. Le soluzioni fredde diminuiscono gradualmente in concentrazione e l'intera soluzione viene riscaldata lentamente per cristallizzare le proteine.