สารละลายอิ่มตัวคืออะไร (พร้อมตัวอย่าง)

สารละลายอิ่มตัว เป็นสารละลายเคมีที่มีความเข้มข้นสูงสุดของตัวถูกละลายละลายในตัวทำละลาย มันถือเป็นสถานะของความสมดุลแบบไดนามิกที่ความเร็วที่ตัวทำละลายละลายตัวถูกละลายและอัตราการเกิดผลึกซ้ำเท่ากับ (J. , 2014).

ตัวละลายเพิ่มเติมจะไม่ละลายในสารละลายอิ่มตัวและจะปรากฏในเฟสที่แตกต่างไม่ว่าจะเป็นการตกตะกอนถ้ามันเป็นของแข็งในของเหลวหรือการปล่อยออกมาถ้ามันเป็นก๊าซในของเหลว (Anne Marie Helmenstine, 2016).

ตัวอย่างของสารละลายอิ่มตัวแสดงไว้ในรูปที่ 1 ในรูปที่ 1.1, 1.2 และ 1.3 มีปริมาตรน้ำคงที่ในบีกเกอร์ ในรูปที่ 1.1 เริ่มกระบวนการอิ่มตัวซึ่งตัวละลายเริ่มละลายโดยมีลูกศรสีแดง.

ในรูปที่ 1.2 ของแข็งส่วนใหญ่ละลาย แต่ไม่สมบูรณ์เนื่องจากกระบวนการปรับสภาพใหม่โดยมีลูกศรสีน้ำเงิน.

ในรูปที่ 1.3 จะมีตัวละลายเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่ยังไม่ละลาย ในกรณีนี้อัตราการเกิดผลึกซ้ำมากกว่าอัตราการละลาย (Tipes of saturation, 2014)

จุดที่ความเข้มข้นสูงสุดของตัวถูกละลายในตัวทำละลายเรียกว่าจุดอิ่มตัว.

ดัชนี

• 1 ปัจจัยที่มีผลต่อความอิ่มตัว
  • 1.1 อุณหภูมิ
  • 1.2 แรงดัน
  • 1.3 องค์ประกอบทางเคมี
  • 1.4 ปัจจัยเชิงกล
• 2 เส้นโค้งความอิ่มตัวและการละลาย
• 3 ตัวอย่างของการแก้ปัญหาอิ่มตัว
• 4 การแก้ปัญหาส่วนเกินคืออะไร?
• 5 อ้างอิง

ปัจจัยที่มีผลต่อความอิ่มตัว

จำนวนตัวถูกละลายที่สามารถละลายในตัวทำละลายจะขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ ซึ่งสำคัญที่สุดคือ:

อุณหภูมิ

ความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ ตัวอย่างเช่นคุณสามารถละลายเกลือในน้ำร้อนได้มากกว่าในน้ำเย็น.

อย่างไรก็ตามอาจมีข้อยกเว้นตัวอย่างเช่นความสามารถในการละลายของก๊าซในน้ำลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ในกรณีนี้โมเลกุลที่ถูกละลายจะได้รับพลังงานจลน์เมื่อถูกทำให้ร้อนซึ่งจะช่วยให้หลบหนีได้ง่ายขึ้น.

ความดัน

การเพิ่มขึ้นของความดันสามารถบังคับให้การละลายของตัวถูกละลาย โดยทั่วไปจะใช้เพื่อละลายก๊าซในของเหลว.

องค์ประกอบทางเคมี

ธรรมชาติของตัวถูกละลายและตัวทำละลายและการปรากฏตัวของสารประกอบทางเคมีอื่น ๆ ในการแก้ปัญหาส่งผลกระทบต่อการละลาย ตัวอย่างเช่นคุณสามารถละลายน้ำตาลในน้ำได้มากกว่าเกลือในน้ำ ในกรณีนี้ว่ากันว่าน้ำตาลละลายได้มากกว่า.

เอทานอลในน้ำละลายได้อย่างสมบูรณ์ซึ่งกันและกัน ในกรณีพิเศษนี้ตัวทำละลายจะเป็นสารประกอบที่มีปริมาณมากขึ้น.

ปัจจัยทางกล

ตรงกันข้ามกับอัตราการละลายซึ่งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอัตราการตกผลึกขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของตัวถูกละลายบนพื้นผิวของตาข่ายผลึกซึ่งเป็นที่นิยมเมื่อสารละลายไม่เคลื่อนที่.

ดังนั้น, การกวนของการแก้ปัญหา หลีกเลี่ยงการสะสมนี้เพิ่มการยุบตัว (Tipes of saturation, 2014).

เส้นโค้งความอิ่มตัวและการละลาย

เส้นโค้งความสามารถในการละลายเป็นฐานข้อมูลแบบกราฟิกโดยเปรียบเทียบปริมาณตัวถูกละลายที่ละลายในปริมาณตัวทำละลายที่อุณหภูมิหนึ่ง.

โดยทั่วไปแล้วเส้นโค้งความสามารถในการละลายนั้นจะถูกพล็อตสำหรับปริมาณของตัวถูกละลายไม่ว่าจะเป็นของแข็งหรือก๊าซในน้ำ 100 กรัม (Brian, 2014).

รูปที่ 2 แสดงเส้นโค้งความอิ่มตัวสำหรับตัวละลายหลายชนิดในน้ำ.

ในแกนของพิกัดที่คุณมีอุณหภูมิเป็นองศาเซนติเกรดและในแกนของ abscissas คุณมีความเข้มข้นของตัวถูกละลายแสดงเป็นกรัมของตัวถูกละลายต่อ 100 กรัม.

เส้นโค้งแสดงถึงจุดอิ่มตัวที่อุณหภูมิหนึ่ง พื้นที่ใต้เส้นโค้งแสดงว่าคุณมีวิธีการแก้ไขที่ไม่อิ่มตัวดังนั้นคุณจึงสามารถเพิ่มตัวละลายได้มากขึ้น.

พื้นที่เหนือเส้นโค้งมีสารละลายอิ่มตัว (เส้นโค้งการละลาย s.f. )

จากตัวอย่างโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) ที่ 25 องศาเซ็นติเกรดคุณสามารถละลาย NaCl ประมาณ 35 กรัมในน้ำ 100 กรัมเพื่อให้ได้สารละลายอิ่มตัว (มหาวิทยาลัย Cambrige, s.f. )

ตัวอย่างของสารละลายอิ่มตัว

สารละลายที่อิ่มตัวสามารถพบได้ในแต่ละวันไม่จำเป็นต้องอยู่ในห้องปฏิบัติการเคมี ตัวทำละลายไม่จำเป็นต้องเป็นน้ำ ด้านล่างเป็นตัวอย่างของการแก้ปัญหาที่อิ่มตัวทุกวัน:

-โซดาและน้ำอัดลมโดยทั่วไปเป็นวิธีแก้ปัญหาอิ่มตัวด้วยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำ นั่นคือเหตุผลที่เมื่อมีการปล่อยแรงดัน.

-ดินดินอิ่มตัวด้วยไนโตรเจน.

-คุณสามารถเพิ่มน้ำตาลหรือเกลือลงในน้ำส้มสายชูเพื่อสร้างสารละลายที่อิ่มตัว.

-เพิ่มผงช็อคโกแลตลงในนมจนไม่ละลายสร้างโซลูชันที่อิ่มตัว.

-นมสามารถอิ่มตัวด้วยแป้งจนถึงระดับที่ไม่สามารถเพิ่มแป้งลงในนมได้อีก.

-เนยละลายสามารถอิ่มตัวด้วยเกลือเมื่อเกลือไม่ละลายอีกต่อไป.

ทางออกที่มากเกินไปคืออะไร?

คำจำกัดความของสารละลายที่มีความอิ่มตัวสูงคือสารละลายที่มีตัวละลายที่ละลายได้มากกว่าที่ละลายในตัวทำละลาย โดยปกติจะทำโดยการเพิ่มอุณหภูมิของสารละลาย.

การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของการแก้ปัญหาหรือการแนะนำของ "เมล็ด" หรือผลึกเล็ก ๆ ของตัวถูกละลายจะบังคับให้การตกผลึกของตัวถูกละลายส่วนเกิน หากไม่มีจุดนิวเคลียสสำหรับการเกิดผลึกตัวละลายส่วนเกินสามารถคงอยู่ในสารละลายได้.

อีกรูปแบบหนึ่งของการเพิ่มความอิ่มตัวสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อสารละลายอิ่มตัวอิ่มตัวอย่างระมัดระวัง การเปลี่ยนแปลงในเงื่อนไขนี้หมายความว่าความเข้มข้นมากกว่าจุดอิ่มตัวจริง ๆ แล้วการแก้ปัญหาได้ถูกทำให้อิ่มตัวมากเกินไป.

สิ่งนี้สามารถใช้ในกระบวนการตกผลึกเพื่อทำให้สารเคมีบริสุทธิ์: มันละลายไปจนถึงจุดอิ่มตัวในตัวทำละลายร้อนจากนั้นเมื่อตัวทำละลายเย็นตัวลงและความสามารถในการละลายลดลง.

สิ่งเจือปนซึ่งมีอยู่ในความเข้มข้นต่ำกว่ามากไม่อิ่มตัวด้วยตัวทำละลายและยังคงละลายในของเหลว.

อ้างอิง

1. Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 7 กรกฎาคม). คำนิยามและตัวอย่างของโซลูชันที่อิ่มตัว. สืบค้นจาก about: about.com
2. มหาวิทยาลัยแคมบริเก ( N.d. ). เส้นโค้งการละลาย. สืบค้นจาก dynamicscience.com: dynamicscience.com.au.
3. ตัวอย่างของสารละลายอิ่มตัว. ( N.d. ) สืบค้นจาก yourdcitionary: samples.yourdictionary.com.
4. , S. (2014, 4 มิถุนายน). โซลูชันที่อิ่มตัวและอิ่มตัว. สืบค้นจาก socratic.org: socratic.org.
5. James, N. (s.f. ). โซลูชันที่อิ่มตัว: คำจำกัดความและตัวอย่าง. สืบค้นจาก study.com: study.com.
6. , B. (2014, 14 ตุลาคม). โซลูชันที่อิ่มตัวและอิ่มตัว. สืบค้นจาก socratic.org: socratic.org.
7. เส้นโค้งการละลาย. ( N.d. ) สืบค้นจาก KentChemistry: kentchemistry.com.
8. ท่อของความอิ่มตัว. (2014, 26 มิถุนายน) ดึงจากเคมี libretex: chem.libretexts.org.