La precipitazione del solfato si verifica quando viene provocata una reazione di precipitazione aggiungendo un sale 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 è indicato come “salatura” e richiede l’aggiunta di quantità eccessive di sale a una soluzione per far precipitare la proteina. L’altro utilizza soluzioni saline fredde di concentrazione decrescente seguite da un graduale riscaldamento per far cristallizzare le proteine.
Le reazioni chimiche assumono molte forme diverse. Un esempio di reazione chimica è la dissoluzione, comunemente sperimentata 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. Nessuna materia viene persa in una reazione chimica, piuttosto una sostanza chimica più reattiva ne sostituisce una meno reattiva e lascia un solido come sottoprodotto di quella reazione.
Per comprendere correttamente la precipitazione del solfato, è necessario comprendere cosa effettivamente accade 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 continuasse ad aggiungere zucchero all’acqua, la soluzione sarebbe completamente satura, il che significa che non sarebbero rimaste molecole d’acqua per legarsi alle molecole di zucchero e farle dissolvere. Ciò significa che lo zucchero aggiunto dopo questo punto non si dissolverà e rimarrà semplicemente sul fondo della tazza.
Durante la precipitazione del solfato, accade essenzialmente la stessa cosa, tranne che c’è un altro composto oltre al sale solfato che si spinge per posizione con le molecole d’acqua. I materiali più reattivi possono spostare i legami formati da quelli meno reattivi. Ciò significa che il sale, che generalmente è 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 un solido.
Il metodo più semplice utilizzato per estrarre le proteine in questo modo è indicato come “salatura”. Questa è essenzialmente la stessa della reazione sopra descritta, in quanto quantità eccessive di sale vengono aggiunte a una soluzione per far solidificare la proteina. Viene anche utilizzato un secondo metodo di precipitazione del solfato, per cui le proteine vengono estratte utilizzando una soluzione concentrata di solfato di ammonio, e quindi vengono aggiunte soluzioni fredde di solfato di ammonio per isolare le proteine che sono poco solubili a concentrazioni più elevate. Le soluzioni fredde diminuiscono gradualmente di concentrazione e l’intera soluzione viene riscaldata lentamente per cristallizzare le proteine.