Wat is sulfaatneerslag?
Sulfaatprecipitatie treedt op wanneer een neerslagreactie wordt teweeggebracht door een sulfaatzout aan een bepaalde oplossing toe te voegen. De meeste van deze neerslagreacties houden zich bezig met het extraheren van eiwitten uit een oplossing. Twee belangrijke methoden worden gebruikt bij sulfaatneerslag, waarvan er een wordt aangeduid als "uitzouten" en vereist dat buitensporige hoeveelheden zout worden toegevoegd aan een oplossing om het eiwit te laten neerslaan. De andere gebruikt koude zoutoplossingen met afnemende concentratie gevolgd door geleidelijke opwarming om de eiwitten te laten kristalliseren.
Chemische reacties kunnen veel verschillende vormen aannemen. Een voorbeeld van een chemische reactie is oplossen, vaak ervaren wanneer suiker wordt toegevoegd aan koffie. Neerslag kan worden gezien als het tegenovergestelde hiervan, doordat vaste stoffen uit een oplossing worden gevormd en in de oplossing "neerslaan". Dit gebeurt wanneer twee verschillende oplosbare oplossingen worden gecombineerd in een container om een stof te creëren die niet oplosbaar is. Er gaat niets verloren in een chemische reactie, maar een meer reactieve chemische stof verplaatst een minder reactieve en laat een vaste stof achter als bijproduct van die reactie.
Om neerslag van sulfaat correct te begrijpen, is het noodzakelijk om te begrijpen wat er feitelijk op atomair niveau gebeurt tijdens het oplossen van de reactie. Wanneer suiker aan water wordt toegevoegd, binden de suikermoleculen zich met de watermoleculen, waarvan er altijd een eindig aantal is. Uiteindelijk, als een persoon suiker aan water zou blijven toevoegen, zou de oplossing volledig verzadigd zijn, wat betekent dat er geen watermoleculen meer waren om zich te binden aan de suikermoleculen en deze te laten oplossen. Dit betekent dat suiker die na dit punt wordt toegevoegd, niet oplost en gewoon op de bodem van de beker blijft zitten.
Tijdens sulfaatprecipitatie gebeurt in wezen hetzelfde, behalve dat er een andere verbinding is naast het sulfaatzout dat voor positie met de watermoleculen vecht. Meer reactieve materialen kunnen bindingen vervangen die zijn gevormd door minder reactieve. Dit betekent dat het zout, dat in het algemeen ammoniumsulfaat is wanneer eiwitten worden geëxtraheerd, de plaats van het eiwit in de oplossing inneemt, en het eiwit stolt als suiker in de bodem van een kopje. Omdat het eiwit al in het water was opgelost, lijkt het zich uit het niets te vormen en slaat het als een vaste stof neer in de container.
De eenvoudigste methode die op deze manier wordt gebruikt om eiwitten te extraheren, wordt 'uitzouten' genoemd. Dit is in wezen hetzelfde als de hierboven beschreven reactie, omdat overmatige hoeveelheden zout aan een oplossing worden toegevoegd om het eiwit te laten stollen. Een tweede methode van sulfaatprecipitatie wordt ook gebruikt, waarbij de eiwitten worden geëxtraheerd met behulp van een geconcentreerde ammoniumsulfaatoplossing, en vervolgens koude oplossingen van ammoniumsulfaat worden toegevoegd om de eiwitten te isoleren die oplosbaar zijn in hogere concentraties. De koude oplossingen nemen geleidelijk af in concentratie en de gehele oplossing wordt langzaam verwarmd om de eiwitten te kristalliseren.