Kas yra sulfato nusodinimas?

Sulfato nusodinimas įvyksta, kai į tam tikrą tirpalą įdedant sulfato druskos, vyksta nusodinimo reakcija. Dauguma šių nusodinimo reakcijų yra susijusios su baltymų ekstrahavimu iš tirpalo. Nusodinant sulfatais naudojami du pagrindiniai metodai, vienas iš jų vadinamas „išsūdymu“ ir reikalauja, kad į tirpalą būtų pridėta per daug druskos, kad baltymas nusodintų. Kitas naudoja šaltus druskos tirpalus, kurių koncentracija mažėja, o po to palaipsniui pašildoma, kad baltymai kristalizuotųsi.

Cheminės reakcijos būna įvairių formų. Vienas iš cheminių reakcijų pavyzdžių yra tirpimas, dažniausiai patiriamas, kai į kavą dedama cukraus. Nusodinimas gali būti laikomas priešingu, nes iš tirpalo susidaro kietos medžiagos ir „nusėda“ į tirpalą. Tai atsitinka, kai du skirtingi tirpūs tirpalai sujungiami talpykloje, kad susidarytų netirpi medžiaga. Cheminės reakcijos metu medžiaga neprarandama, o labiau reaktyvi cheminė medžiaga išstumia mažiau reaktyvią ir palieka kietą medžiagą kaip šalutinį šios reakcijos produktą.

Norint teisingai suprasti sulfato nusodinimą, būtina suprasti, kas iš tikrųjų vyksta atominiame lygyje tirpimo reakcijos metu. Įpilant cukraus į vandenį, cukraus molekulės susijungia su vandens molekulėmis, kurių skaičius visada yra baigtinis. Galų gale, jei žmogus nuolat dėtų cukraus į vandenį, tirpalas būtų visiškai prisotintas, o tai reiškia, kad neliks vandens molekulių, kurios galėtų susijungti su cukraus molekulėmis ir priversti jas ištirpti. Tai reiškia, kad po šio taško pridėtas cukrus neištirps ir tiesiog atsidurs puodelio dugne.

Sulfato nusodinimo metu iš esmės nutinka tas pats, išskyrus tai, kad be sulfatinės druskos yra dar vienas junginys, kuris stumiasi dėl padėties su vandens molekulėmis. Labiau reaguojančios medžiagos gali išstumti ryšius, kuriuos sudaro mažiau reaktyvūs. Tai reiškia, kad druska, kuri paprastai yra amonio sulfatas ekstrahuojant baltymus, užima baltymo vietą tirpale, o baltymas sukietėja kaip cukrus puodelio dugne. Kadangi baltymas jau buvo ištirpęs vandenyje, atrodo, kad jis susidaro iš nieko ir nusėda į talpyklą kaip kieta medžiaga.

Paprasčiausias metodas, naudojamas tokiu būdu išgauti baltymus, vadinamas „išsūdymu“. Tai iš esmės yra tokia pati kaip aukščiau aprašyta reakcija, nes į tirpalą pridedama per daug druskos, kad baltymas sukietėtų. Taip pat naudojamas antrasis sulfato nusodinimo būdas, kai baltymai ekstrahuojami naudojant koncentruotą amonio sulfato tirpalą, o po to pridedami šalti amonio sulfato tirpalai, kad būtų išskirti baltymai, kurie mažai tirpsta esant didesnėms koncentracijoms. Šaltų tirpalų koncentracija palaipsniui mažėja, o visas tirpalas lėtai pašildomas, kad kristalizuotųsi baltymai.