Superaturert løsning

Hva er en overmettet løsning?

De Superaturert løsning Det er en der løsningsmidlet har oppløst mer løst enn det kan oppløses i metningsbalansen. Alle har i felles metningsbalanse, med forskjellen at det i noen løsninger er nådd til lavere eller høyere konsentrasjoner av løst stoff.

Oppløsningen kan godt være et fast stoff, for eksempel sukker, stivelse, salter osv.; eller en gass, for eksempel co₂ I kullsyreholdige drinker. Påføring av en molekylær resonnement, omgir løsningsmiddelmolekylene de av løstene og søker å åpne plassen seg imellom for å huse mer oppløst.

Dermed kommer det en tid hvor det løsningsmiddel-løselige affinitet ikke kan overstige mangelen på plass, og etablerer metningsbalansen mellom glasset og omgivelsene (løsningen). På dette tidspunktet, uansett hvor mye krystallene dyrkes eller omrøres: løsningsmidlet kan ikke lenger løse opp mer løst.

Hvordan "tvinge" løsningsmidlet til å oppløse mer oppløst? Gjennom en temperaturøkning (eller trykk, i tilfelle av gasser). På denne måten øker molekylære vibrasjoner og krystallen begynner å gi mer av molekylene til løsningen, til den er fullstendig oppløst; Dette er når det sies at løsningen er overmettet.

I det øvre bildet vises en overmettet løsning av natriumacetat, hvis krystaller er et produkt av metning.

Teoretiske aspekter

Metning

Løsninger kan lages av en sammensetning som inkluderer tilstandene for materie (fast, flytende eller gassformig); Imidlertid har de alltid en enkelt fase.

Kan tjene deg: fenoksyeddiksyre: syntese, prosedyre, bruk, risiko

Når løsningsmidlet ikke kan løse opp løsningen helt, blir en annen fase observert som en konsekvens. Dette faktum gjenspeiler metningsbalansen; Men hva handler denne balansen om?

Ionene eller molekylene samhandler for å danne krystaller, forekommer mer sannsynlig, da løsningsmidlet ikke kan holde dem fjernet lenger.

På overflaten av glasset kolliderer komponentene for å feste seg til EST, eller kan også være omgitt av løsningsmiddelmolekyler; Noen forlater, andre holder seg. Ovennevnte kan representere med følgende ligning:

Oppløst fast fast stoff

I utvannede løsninger er "balanse" veldig fortrengt til høyre, fordi det er mye tilgjengelig plass mellom løsningsmiddelmolekyler. På den annen side, i de konsentrerte løsningene, kan løsningsmidlet oppløses løst, og det faste stoffet som tilsettes etter en omrøring vil oppløses.

Når balansen er nådd, tilsatte de fastsatte partiklene så snart de oppløses i løsningsmidlet og andre, i løsning, må de "forlate" for å åpne plass og tillate deres inkorporering i væskefasen. Dermed går løsningen og kommer fra den faste fasen til væskefasen med samme hastighet; Når dette skjer sies det at løsningen er mettet.

Supeaturasjon

For å tvinge balansen til oppløsningen av mer faststoff må væskefasen åpne molekylært rom, og for dette er det nødvendig å stimulere den energien. Dette får løsningsmidlet til å innrømme mer løst enn det kan normalt i temperatur- og trykkforhold.

Energibidraget til væskefasen opphørte, den overtettede løsningen opprettholdes metastabil. Derfor, før noen forstyrrelse, kan den bryte balansen og stamme krystallisering av overflødig løst stoff til metningsbalansen igjen når.

Kan tjene deg: sinkkromat: struktur, egenskaper, innhenting, bruk

For eksempel, gitt en oppløselig oppløsning i vann, tilsettes en viss mengde av dette til det faste stoffet ikke kan oppløses. Deretter påføres varme på vannet for å garantere oppløsningen av det gjenværende faste stoffet. Den overmettede løsningen fjernes og får avkjøles.

Hvis avkjølingen er veldig brå, vil krystalliseringen forekomme øyeblikkelig; For eksempel å legge litt is til den overmettet løsningen.

Den samme effekten kan også observeres hvis et glass av den oppløselige forbindelsen ble kastet i vannet. Dette fungerer som kjernefysningsstøtte for oppløste partikler. Krystallen vokser og akkumulerer partiklene fra mediet til væskefasen er stabilisert; det vil si inntil løsningen er mettet.

Kjennetegn på overmettede løsninger

I de overmettede løsningene har grensen blitt overskredet der mengden løst stoff ikke lenger blir oppløst av løsningsmidlet; Derfor har denne typen løsninger et overskudd av løst stoff og presenterer følgende egenskaper:

• De kan eksistere med komponentene i en enkelt fase, som i vandige eller brusoppløsninger, eller til stede som en blanding av gasser i et flytende medium.
• Når du når graden av metning, vil løsningen som ikke blir oppløst, krystallisere eller presipitere (danner et uorganisert, uren og uten strukturelle mønstre) med letthet i løsningen.
• Det er en ustabil løsning. Når det avviklede overflødige oppløste utfellinger er det en varmeutgivelse som er proporsjonal med mengden bunnfall. Denne varmen genereres av den lokale sammenstøtet eller In situ av molekylene som krystalliserer. Fordi det er stabilisert, må den nødvendigvis frigjøre energi i form av varme (i disse tilfellene).
• Noen fysiske egenskaper som løselighet, tetthet, viskositet og brytningsindeks avhenger av temperatur, volum og trykk som løsningen er utsatt for. Av denne grunn har det forskjellige egenskaper til deres respektive mettede løsninger.

Det kan tjene deg: Plumbose Oxide (PBO): Formel, egenskaper, risikoer og bruk

Hvordan er det forberedt?

Det er variabler i fremstilling av løsninger, for eksempel type og konsentrasjon av løst stoff, løsemiddelets volum, temperatur eller trykk. Endring av noen av disse kan fremstille en overmettet løsning fra en mettet.

Når løsningen når en metningstilstand og en av disse variablene blir modifisert, kan du deretter få en overmettet løsning. Generelt sett er favorittvariabelen temperaturen, selv om trykket også kan være.

Hvis en overmettet løsning gjennomgår langsom fordampning, blir de faste partiklene funnet og kan danne en tyktflytende løsning, eller en hel krystall.

Eksempler og applikasjoner

-Det er et bredt utvalg av salter som overmettede løsninger kan oppnås. De har blitt brukt i lang tid på industrielt og kommersielt nivå, og har vært underlagt en rekke undersøkelser. Blant applikasjonene er natriumsulfatløsninger og vandige kaliumbikromatoløsninger.

-Superaturerte løsninger dannet av sukkerholdige løsninger, for eksempel honning, er andre eksempler. Fra disse karamellene eller sirupene tilberedes, med en viktig betydning i matindustrien. Det bør også bemerkes i legemiddelindustrien i utarbeidelsen av noen medisiner.