Penyelesaian superaturated

Apakah penyelesaian supersaturated?

The Penyelesaian superaturated Ia adalah salah satu di mana pelarut telah membubarkan lebih banyak larut daripada yang dapat dibubarkan dalam keseimbangan ketepuan. Semua mempunyai keseimbangan ketepuan yang sama, dengan perbezaan yang ada dalam beberapa penyelesaian, ia dicapai ke kepekatan yang lebih rendah atau lebih tinggi.

Larutan mungkin pepejal, seperti gula, kanji, garam, dll.; atau gas, seperti co₂ Dalam minuman berkarbonat. Memohon pemikiran molekul, molekul pelarut mengelilingi orang -orang larut dan berusaha membuka ruang di antara mereka untuk menempatkan lebih banyak larut.

Oleh itu, terdapat masa apabila pertalian pelarut-pelarut tidak dapat melebihi kekurangan ruang, mewujudkan keseimbangan ketepuan antara kaca dan persekitarannya (penyelesaiannya). Pada ketika ini, tidak kira berapa banyak kristal yang ditanam atau diaduk: pelarut tidak lagi boleh larut lebih banyak larut.

Cara "memaksa" pelarut untuk membubarkan lebih banyak larutan? Melalui peningkatan suhu (atau tekanan, dalam hal gas). Dengan cara ini, getaran molekul meningkat dan kristal mula memberikan lebih banyak molekulnya kepada larutan, sehingga ia dibubarkan sepenuhnya; Ini adalah ketika dikatakan bahawa penyelesaiannya adalah supersaturated.

Dalam imej atas, larutan sodium asetat yang ditunjukkan, yang kristalnya adalah hasil pengembalian semula tepu.

Aspek teoritis

Ketepuan

Penyelesaian boleh dibuat daripada komposisi yang merangkumi keadaan bahan (pepejal, cecair atau gas); Walau bagaimanapun, mereka sentiasa mempunyai fasa tunggal.

Boleh melayani anda: Asid fenoksyacetic: sintesis, prosedur, kegunaan, risiko

Apabila pelarut tidak dapat membubarkan larut sepenuhnya, fasa lain diperhatikan sebagai akibatnya. Fakta ini mencerminkan keseimbangan ketepuan; Tetapi apakah keseimbangan ini?

Ion atau molekul berinteraksi untuk membentuk kristal, yang berlaku lebih cenderung kerana pelarut tidak dapat menghapuskannya lebih lama.

Di permukaan kaca, komponennya bertembung untuk mematuhi EST, atau juga boleh dikelilingi oleh molekul pelarut; Ada yang pergi, yang lain mematuhi. Di atas boleh mewakili dengan persamaan berikut:

Pepejal pepejal terlarut

Dalam penyelesaian yang dicairkan, "keseimbangan" sangat berpindah ke kanan, kerana terdapat banyak ruang yang ada di antara molekul pelarut. Sebaliknya, dalam penyelesaian pekat pelarut boleh membubarkan larut, dan pepejal yang ditambah selepas pergolakan akan dibubarkan.

Sebaik sahaja keseimbangan dicapai, zarah -zarah pepejal sebaik sahaja mereka larut dalam pelarut dan lain -lain, dalam penyelesaian, mereka mesti "meninggalkan" untuk membuka ruang dan membenarkan penggabungan mereka ke dalam fasa cecair. Oleh itu, larutan itu pergi dan berasal dari fasa pepejal ke fasa cecair pada kelajuan yang sama; Apabila ini berlaku, dikatakan bahawa penyelesaiannya tepu.

Supeaturation

Untuk memaksa keseimbangan untuk pembubaran lebih padat fasa cecair mesti membuka ruang molekul, dan untuk ini perlu merangsang tenaga. Ini menyebabkan pelarut mengakui lebih larut daripada keadaan suhu dan tekanan biasanya.

Sumbangan tenaga kepada fasa cecair yang berhenti, penyelesaian supersaturated dikekalkan metastable. Oleh itu, sebelum sebarang gangguan, ia dapat memecahkan keseimbangannya dan berasal dari penghabluran larut berlebihan sehingga baki ketepuan kembali mencapai.

Boleh melayani anda: Zink Chromate: Struktur, Hartanah, Mendapatkan, Menggunakan

Sebagai contoh, diberi larut larut di dalam air, jumlah tertentu ini ditambah sehingga pepejal tidak dapat dibubarkan. Kemudian haba digunakan pada air, untuk menjamin pembubaran baki pepejal. Penyelesaian supersaturated dikeluarkan dan dibenarkan menyejukkan.

Jika penyejukan sangat mendadak, penghabluran akan berlaku dengan serta -merta; Contohnya, menambah beberapa ais ke penyelesaian supersaturated.

Kesan yang sama juga dapat diperhatikan jika segelas sebatian larut dibuang ke dalam air. Ini berfungsi sebagai sokongan nukleasi untuk zarah terlarut. Kristal tumbuh mengumpul zarah dari medium sehingga fasa cecair stabil; iaitu, sehingga penyelesaiannya tepu.

Ciri -ciri penyelesaian supersaturated

Dalam penyelesaian supersaturated, had telah melebihi di mana jumlah larut tidak lagi dibubarkan oleh pelarut; Oleh itu, penyelesaian jenis ini mempunyai lebihan larutan dan membentangkan ciri -ciri berikut:

• Mereka boleh wujud dengan komponennya dalam satu fasa, seperti dalam larutan akueus atau soda, atau hadir sebagai campuran gas dalam medium cecair.
• Apabila mencapai tahap ketepuan, larutan yang tidak dibubarkan akan mengkristal atau mendakan (membentuk corak struktur yang tidak teratur, tidak suci dan tanpa struktur) dengan mudah dalam larutan.
• Ia adalah penyelesaian yang tidak stabil. Apabila pelarut berlebihan yang tidak terkawal, terdapat pelepasan haba yang berkadar dengan jumlah pendahuluan. Haba ini dihasilkan oleh pertembungan tempatan atau In situ molekul yang mengkristal. Kerana ia stabil, ia mesti semestinya melepaskan tenaga dalam bentuk haba (dalam kes ini).
• Beberapa sifat fizikal seperti kelarutan, ketumpatan, kelikatan dan indeks biasan bergantung pada suhu, isipadu dan tekanan yang mana penyelesaiannya tertakluk. Atas sebab ini ia mempunyai sifat yang berbeza untuk penyelesaian tepu masing -masing.

Ia boleh melayani anda: Plumbose Oxide (PBO): Formula, sifat, risiko dan kegunaan

Bagaimana ia disediakan?

Terdapat pembolehubah dalam penyediaan penyelesaian, seperti jenis dan kepekatan larut, jumlah pelarut, suhu atau tekanan. Mengubah suai mana -mana ini dapat menyediakan penyelesaian supersaturated dari tepu.

Apabila penyelesaian mencapai keadaan ketepuan dan salah satu daripada pembolehubah ini diubah suai, anda boleh mendapatkan penyelesaian supersaturated. Secara umum, pemboleh ubah kegemaran adalah suhu, walaupun tekanan juga boleh.

Sekiranya penyelesaian supersaturated mengalami penyejatan yang perlahan, zarah pepejal dijumpai dan boleh membentuk penyelesaian likat, atau keseluruhan kristal.

Contoh dan aplikasi

-Terdapat pelbagai garam yang boleh diperolehi. Mereka telah lama digunakan di peringkat perindustrian dan komersial, dan telah tertakluk kepada banyak siasatan. Antara aplikasi ialah penyelesaian natrium sulfat dan penyelesaian kalium bicromato berair.

-Penyelesaian superaturated yang dibentuk oleh penyelesaian manis, seperti madu, adalah contoh lain. Dari karamel atau sirap ini disediakan, mempunyai kepentingan penting dalam industri makanan. Ia juga harus diperhatikan dalam industri farmaseutikal dalam penyediaan beberapa ubat.