過飽和溶液の特性、調製方法および例



の 過飽和溶液 それは溶媒が飽和平衡で溶解することができるよりも多くの溶質を溶解したものである。すべての溶液は飽和バランスを共有していますが、一部の溶液では溶質濃度が低いか高い場合にこれが達成されます。.

溶質は砂糖、でんぷん、塩などのような固体でもよい; COのようなガス2 炭酸飲料で。分子推論を適用して、溶媒分子は溶質の分子を囲み、より多くの量の溶質を収容するためにそれらの間の空間を広げようとします。.

したがって、溶媒 - 溶質の親和性が空間の欠如を克服することができず、結晶とその周囲（溶液）との間の飽和平衡を確立する時が来る。この時点で、結晶がどれだけ粉砕または攪拌されているかは問題ではありません。溶媒はもはやそれ以上溶質を溶解できません.

どのようにして溶媒にもっと溶質を溶解させるか？温度（またはガスの場合は圧力）の上昇による。このようにして、分子の振動が増大し、結晶が完全に溶解するまで、結晶はより多くのその分子を溶液に与え始める。解が過飽和であると言われるのはここです.

上の画像は、酢酸ナトリウムの過飽和溶液を示しています。その結晶は、飽和平衡の回復の積です。.

索引

  • 1理論的側面
    • 1.1彩度
    • 1.2過飽和
  • 2つの特徴
  • 3準備はいかがですか?
  • 4例とアプリケーション
  • 5参考文献 

理論的側面

彩度

溶液は、物質の状態（固体、液体または気体）を含む組成物によって形成することができる。しかし、彼らは常に単相を持っています.

溶媒が溶質を完全に溶解できない場合、結果として別の相が観察されます。この事実は彩度バランスを反映しています。しかし、このバランスはどうですか？?

イオンまたは分子が相互作用して結晶を形成し、溶媒がそれらをより長い間それらを離しておくことができないために起こりやすい。.

ガラスの表面では、その成分が衝突してこれに付着するか、あるいはそれらは溶媒分子で囲まれることもあります。いくつかの休暇、他の人が固執する。上記は以下の式で表すことができる。

しっかりした <=> 溶解固形

希釈溶液では、溶媒分子間に利用可能な空間がたくさんあるため、「平衡」は非常に右にシフトします。一方、濃縮溶液では、溶媒は溶質を溶解することができ、攪拌後に添加される固体は溶解します。.

一旦平衡に達すると、それらが溶媒中に溶解しそして他のものが溶液中に溶解するとすぐに添加される固体の粒子は空間を開放しそして液相へのそれらの混入を可能にしなければならない。したがって、溶質は同じ速度で固相から液相に行き来します。これが起こるときそれは解が飽和していると言われます.

過飽和

より固い溶解を平衡させるためには、液相が分子空間を開かなければならず、そのためにはそれをエネルギー的に刺激する必要がある。これは溶媒が周囲温度および圧力条件下で通常可能であるよりも多くの溶質を許容する原因となる。.

液相へのエネルギー供給が一旦停止すると、過飽和溶液は準安定状態のままである。それ故、いかなる妨害の前にも、それはその平衡を破りそして再び飽和平衡に達するまで過剰の溶質の結晶化を起こすことができる。.

例えば、水に非常に溶けやすい溶質を考えると、固体が溶けなくなるまで一定量のそれを加える。次に、残りの固体が溶解するまで水に熱を加えます。過飽和溶液を取り出して冷却させる。.

冷却が非常に急な場合、結晶化は瞬時に起こります。例えば、過飽和溶液に小さな氷を加える.

可溶性化合物の結晶を水中に投入した場合も同様の効果が得られた。これは溶解した粒子の核形成支持体として働く。結晶は液相が安定するまで媒体の粒子を蓄積することによって成長する。つまり、解が飽和するまで.

特徴

過飽和溶液では、溶質の量が溶媒によって溶解されなくなるという限界を超えています。したがって、このタイプの溶液は過剰な溶質を持ち、次のような特徴があります。

-それらは、水溶液または気体溶液の場合のようにそれらの成分と共に単一相で存在するか、または液体媒体中の気体の混合物として存在することができる。.

-飽和度に達すると、溶解していない溶質は、溶液中で容易に結晶化または沈殿する（それは無秩序な固体を形成し、不純であり、構造的標準がない）。.

-それは不安定な解決策です。過剰の未溶解溶質が沈殿すると、沈殿物の量に比例した熱放出が生じる。この熱は局所的な衝撃によって発生します。 その場で 結晶化する分子それは安定しているので、それは必然的に熱の形でエネルギーを放出しなければならない（これらの場合）.

-溶解度、密度、粘度および屈折率などのいくつかの物理的性質は、溶液が受ける温度、体積および圧力に依存する。このため、それぞれの飽和溶液とは異なる性質を持ちます。.

準備はいかがですか?

溶質の種類や濃度、溶媒の量、温度や圧力など、溶液の調製にはさまざまな要素があります。これらのいずれかを修正することは、飽和から過飽和溶液を調製することができる。.

解が飽和状態に達し、これらの変数の1つが修正されると、過飽和解が得られます。一般に、好ましい変数は温度であるが、圧力でもあり得る。.

過飽和溶液をゆっくり蒸発させると、固体粒子が見つかり、粘性のある溶液、または結晶全体が形成される可能性があります。.

例とアプリケーション

-あなたが過飽和溶液を得ることができるそれによって多種多様な塩があります。それらは工業的および商業的レベルで長い間使用されており、そして多数の調査の主題となってきた。用途間では、ナトリウムの硫酸塩溶液およびカリウムの重クロム酸塩の水溶液が際立っている。.

-蜂蜜などの糖溶液によって形成された過飽和溶液は他の例である。これらから、食品業界で極めて重要なキャンディーまたはシロップが調製されます。注目すべきはまた、いくつかの薬の調製に製薬業界で適用されます.

参考文献

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