Ylikylätty ratkaisu

Mikä on ylikyllästetty ratkaisu?

Se Ylikylätty ratkaisu Se on sellainen. Kaikilla on yhteinen kylläisyystasapaino erolla, että joissakin liuoksissa se on saavutettu alhaisempiin tai suurempiin liuenneen aineen pitoisuuksiin.

Liuennettu aine voi olla kiinteä, kuten sokeri, tärkkelys, suolat jne.; tai kaasu, kuten CO₂ Hiilihapotetuissa juomissa. Soveltamalla molekyylin päättelyä, liuotinmolekyylit ympäröivät liuenneen aineen ja pyrkivät avaamaan tilaa keskenään liuenneen aineen sijoittamiseksi.

Siten tulee aika, jolloin liuotinsuojainen affiniteetti ei voi ylittää avaruuden puuttumista, mikä muodostaa kylläisyyden tasapainon lasin ja sen ympäristön välillä (liuos). Tässä vaiheessa, riippumatta siitä, kuinka paljon kiteitä kasvatetaan tai sekoitetaan: liuotin ei enää voi liukene lisää liuennettua ainetta.

Kuinka "pakottaa" liuotin liuottaa liuenneen aineen? Lämpötilan nousun (tai paine, kaasujen tapauksessa). Tällä tavoin molekyylin värähtelyt lisääntyvät ja kide alkaa antaa enemmän sen molekyyleistään liuokseen, kunnes se on täysin liuennut; Tällöin sanotaan, että ratkaisu on ylikyllästettävä.

Yläkuvassa esitetään natriumasetaatin ylikyllästetty liuos, jonka kiteet ovat kylläisyyden palauttamisen tuote.

Teoreettiset näkökohdat

Kylläisyys

Ratkaisut voidaan tehdä koostumuksesta, joka sisältää aineen tiloja (kiinteä, neste tai kaasumainen); Heillä on kuitenkin aina yksivaiheinen.

Voi palvella sinua: fenoksietikkahappo: synteesi, menettely, käyttö, riskit

Kun liuotin ei voi liukene liuenneen aineen kokonaan, seurauksena havaitaan toinen vaihe. Tämä tosiasia heijastaa kylläisyyden tasapainoa; Mutta mistä tämä tasapaino on?

Ionit tai molekyylit ovat vuorovaikutuksessa kiteiden muodostamiseksi, mikä tapahtuu todennäköisemmin, koska liuotin ei voi pitää niitä poistettuina pidempään.

Lasin pinnalla sen komponentit törmäävät tarttumaan EST: hen tai niitä voidaan ympäröimään myös liuotinmolekyyleillä; Jotkut lähtevät, toiset tarttuvat. Yllä oleva voi edustaa seuraavalla yhtälöllä:

Liuennut kiinteä aine

Laimennetuissa liuoksissa "tasapaino" on erittäin siirtynyt oikealle, koska liuotinmolekyylien välillä on paljon käytettävissä olevaa tilaa. Toisaalta tiivistetyissä liuoksissa liuotin voi liuottaa liukenevan aineen, ja sekoituksen jälkeen lisätty kiinteä aine liukenee.

Kun tasapaino on saavutettu, kiinteät kiinnitetyt hiukkaset heti kun ne liukenevat liuottimeen ja muihin, liuoksessa heidän on "poistuttava" avaamaan tilaa ja sallittava niiden sisällyttäminen nestefaasiin. Siten liuennin aine menee ja tulee kiinteästä faasista nestefaasiin samalla nopeudella; Kun tämä tapahtuu, sanotaan, että liuos on tyydyttynyt.

Täydennys

Kiinteämmän liukenemisen tasapainon pakottamiseksi nestemäisen faasin on avattava molekyylitila, ja tätä varten on välttämätöntä stimuloida sitä energiaa. Tämä saa liuottimen myöntämään enemmän liuenneen aineen kuin normaalisti lämpötila- ja paine -olosuhteissa.

Energian osuus nestemäisestä vaiheesta lakkasi, ylikyllästetty liuos pidetään metastabiilina. Siksi ennen häiriöitä se voi katkaista tasapainonsa ja aloittaa ylimääräisen liuenneen aineen kiteytymisen, kunnes kylläisyystasapaino on jälleen.

Voi palvella sinua: sinkkikromaatti: rakenne, ominaisuudet, hankkiminen, käyttö

Esimerkiksi, kun liukoinen liuennettua vettä on lisätty, tietty määrä tästä lisätään, kunnes kiinteä aine ei liukene. Sitten veteen levitetään lämpöä jäljellä olevan kiinteän aineen liukenemisen takaamiseksi. Ylihäiriöinen liuos poistetaan ja annetaan jäähtyä.

Jos jäähdytys on erittäin äkillistä, kiteytyminen tapahtuu heti; Esimerkiksi lisäämällä jään ylimääräiseen liuokseen.

Sama vaikutus voitaisiin myös havaita, jos liukoisen yhdisteen lasi heitettäisiin veteen. Tämä toimii ytimeen tukena liuenneille hiukkasille. Kite kasvaa kerätä hiukkasia väliaineesta, kunnes nestefaasi stabiloituu; eli kunnes liuos on tyydyttynyt.

Ylikyllästettyjen ratkaisujen ominaisuudet

Ylimyllinnöllisissä ratkaisuissa raja on ylitetty, jossa liuenneen aineen määrää ei enää liukene liuottimella; Siksi tämäntyyppisillä ratkaisuilla on liuennettua ylimääräistä ainetta ja se esittelee seuraavat ominaisuudet:

• Ne voivat olla sen komponenttien kanssa yksivaiheessa, kuten vesipitoisissa tai sooda -liuoksissa, tai ne ovat nestemäisen väliaineen kaasuseoksena.
• Saavuttuaan kyllästymisasteen liuennettua ainetta, jota ei liuennut.
• Se on epävakaa ratkaisu. Kun upottamaton ylimääräinen liuenneaine saostuu, on lämmön vapautuminen, joka on verrannollinen sakan määrään. Tämän lämmön syntyy paikallisella yhteenotolla tai In situ kiteytyneistä molekyyleistä. Koska se on stabiloitu, sen on välttämättä vapautettava energiaa lämmön muodossa (näissä tapauksissa).
• Jotkut fysikaaliset ominaisuudet, kuten liukoisuus, tiheys, viskositeetti ja taitekerroin, riippuvat lämpötilasta, tilavuudesta ja paineesta, jolle liuos altistetaan. Tästä syystä sillä on erilaiset ominaisuudet kuin niiden kyllästetyt ratkaisut.

Se voi palvella sinua: Plumbose -oksidi (PBO): kaava, ominaisuudet, riskit ja käyttötarkoitukset

Kuinka se valmistetaan?

Liuosten valmistuksessa on muuttujia, kuten liuenneen aineen tyyppi ja pitoisuus, liuottimen tilavuus, lämpötila tai paine. Minkä tahansa näistä muuttaminen voi valmistaa ylikyllästetyn liuoksen tyydyttyneeltä.

Kun liuos saavuttaa kyllästymistilan ja yksi näistä muuttujista on muokattu, voit sitten saada ylikyllästetyn liuoksen. Yleensä suosikkimuuttuja on lämpötila, vaikka paine voi olla myös.

Jos ylikyllästetyllä liuoksella on hidasta haihtumista, löytyy kiinteitä hiukkasia ja ne voivat muodostaa viskoosisen liuoksen tai kokonaisen kideen.

Esimerkkejä ja sovelluksia

-On olemassa laaja valikoima suoloja, joilla voidaan saada ylikyllästeitä ratkaisuja. Niitä on käytetty jo pitkään teollisella ja kaupallisella tasolla, ja niitä on sovellettu lukuisiin tutkimuksiin. Sovellusten joukossa ovat natriumsulfaattiliuokset ja vesipitoiset kalium bicromato -liuokset.

-Supertyydyttyneet liuokset, jotka muodostuvat sokeriliuoksista, kuten hunaja, ovat muita esimerkkejä. Näistä karamellista tai siirapeista on valmis, sillä sillä on elintärkeää merkitystä elintarviketeollisuudessa. Se on huomattava myös lääketeollisuudessa joidenkin lääkkeiden valmistelussa.