Superaturerad lösning

Vad är en övermättad lösning?

De Superaturerad lösning Det är en där lösningsmedlet har upplöst mer lösta ämnen än det kan lösa sig i mättnadsbalansen. Alla har i gemensam mättnadsbalans, med skillnaden att det i vissa lösningar nås till lägre eller högre koncentrationer av lösta ämnen.

Lösningen kan mycket väl vara ett fast ämne, såsom socker, stärkelse, salter etc.; eller en gas, till exempel co₂ I kolsyrade drycker. Genom att tillämpa en molekylär resonemang omger lösningsmedelsmolekylerna de som är lösta ämnen och försöker öppna utrymme för att hysa mer lösta ämnen.

Således kommer det en tid då den lösningsmedelssolösa affiniteten inte kan överstiga bristen på utrymme, vilket skapar balansen mellan mättnad mellan glaset och dess omgivningar (lösningen). Just nu, oavsett hur mycket kristallerna odlas eller rörs om: lösningsmedlet kan inte längre lösa upp mer lösta ämnen.

Hur man "tvingar" lösningsmedlet för att lösa upp mer lösta ämnen? Genom en temperaturökning (eller tryck, i fallet med gaser). På detta sätt ökar molekylära vibrationer och kristallen börjar ge mer av sina molekyler till lösningen tills den är helt upplöst; Detta är när det sägs att lösningen är övermättad.

I den övre bilden visas en övermättad lösning av natriumacetat, vars kristaller är produkten av mättnadsuppfödning.

Teoretiska aspekter

Mättnad

Lösningar kan göras av en komposition som inkluderar materiens tillstånd (fast, flytande eller gasformigt); Men de har alltid en enda fas.

Kan tjäna dig: fenoxyättiksyra: syntes, procedur, användningar, risker

När lösningsmedlet inte helt kan lösa upp lösningen observeras en annan fas som en konsekvens. Detta faktum återspeglar mättnadsbalansen; Men vad handlar den här balansen om?

Jonerna eller molekylerna interagerar för att bilda kristaller, som förekommer mer troligt eftersom lösningsmedlet inte kan hålla dem bort längre.

På glasets yta kolliderar dess komponenter för att följa EST, eller kan också omges av lösningsmedelsmolekyler; Vissa lämnar, andra följer. Ovanstående kan representera med följande ekvation:

Upplöst fast fast

I utspädda lösningar är "balans" mycket förskjuten till höger, eftersom det finns mycket tillgängligt utrymme mellan lösningsmedelsmolekyler. Å andra sidan, i de koncentrerade lösningarna kan lösningsmedlet lösa upp lösning, och det fasta ämnet som tillsätts efter att en omrörning kommer att lösa upp.

När balansen har uppnåtts, måste de fasta adderade partiklarna så snart de upplöses i lösningsmedlet och andra, i lösning, "lämna" för att öppna utrymme och låta deras införlivande i vätskefasen. Således går lösta ämnet och kommer från den fasta fasen till vätskefasen med samma hastighet; När detta händer sägs det att lösningen är mättad.

Öververksamhet

För att tvinga balansen till upplösningen av mer fast måste vätskefasen öppna molekylärt utrymme, och för detta är det nödvändigt att stimulera den energi. Detta får lösningsmedlet att erkänna mer lösta ämnen än det normalt kan i temperatur- och tryckförhållanden.

Energibidraget till vätskefasen upphörde, den övermättade lösningen upprätthålls metastable. Därför kan den före någon störning bryta balansen och komma från kristallisationen av överskott av lösta ämnen tills mättnadsbalansen igen når.

Kan tjäna dig: zinkkromat: struktur, egenskaper, erhållning, användning

Till exempel, med tanke på en löslig lösning i vatten, tillsätts en viss mängd av detta tills det fasta ämnet inte kan upplösas. Sedan appliceras värme på vattnet för att garantera upplösningen av det återstående fasta ämnet. Den övermättade lösningen tas bort och får svalna.

Om kylningen är mycket plötslig kommer kristallisation att inträffa direkt; Till exempel att lägga till lite is till den övermättade lösningen.

Samma effekt kan också observeras om ett glas av den lösliga föreningen kastades i vattnet. Detta fungerar som kärnbildningsstöd för upplösta partiklar. Kristallen växer ackumulerar partiklarna från mediet tills vätskefasen stabiliseras; det vill säga tills lösningen är mättad.

Egenskaper för övermättade lösningar

I de övermättade lösningarna har gränsen överskridits i vilken mängden lösta ämnen inte längre löses av lösningsmedlet; Därför har denna typ av lösningar ett överskott av lösta ämnen och presenterar följande egenskaper:

• De kan existera med dess komponenter i en enda fas, som i vattenhaltiga eller soda lösningar, eller närvarande som en blandning av gaser i ett flytande medium.
• När man når mättnadsgraden kommer det lösta ämnet som inte upplöstes att kristallisera eller fälla ut (bildar en oorganiserad, oren och utan strukturella mönster) med lätthet i lösningen.
• Det är en instabil lösning. När det oavsiktliga överskottet av lösta lösta utfällning finns det en värmeutsläpp som är proportionell mot mängden utfällning. Denna värme genereras av den lokala kollisionen eller In situ av molekylerna som kristalliserar. Eftersom det är stabiliserat måste den nödvändigtvis frigöra energi i form av värme (i dessa fall).
• Vissa fysikaliska egenskaper såsom löslighet, densitet, viskositet och brytningsindex beror på temperatur, volym och tryck som lösningen utsätts för. Av denna anledning har den olika egenskaper än deras respektive mättade lösningar.

Det kan tjäna dig: Plumbose Oxide (PBO): Formel, egenskaper, risker och användningar

Hur är den förberedd?

Det finns variabler i beredningen av lösningar, såsom typ och koncentration av lösta ämnen, lösningsmedlet, temperaturen eller tryck. Ändra något av dessa kan förbereda en övermättad lösning från en mättad.

När lösningen når ett tillstånd av mättnad och en av dessa variabler modifieras kan du sedan få en övermättad lösning. I allmänhet är favoritvariabeln temperaturen, även om trycket också kan vara.

Om en övermättad lösning genomgår långsam indunstning, hittas de fasta partiklarna och kan bilda en viskös lösning, eller en hel kristall.

Exempel och applikationer

-Det finns ett brett utbud av salter som övermättade lösningar kan erhållas. De har använts länge på industriell och kommersiell nivå och har varit föremål för många utredningar. Bland applikationerna finns natriumsulfatlösningar och vattenhaltiga kaliumbikromatorlösningar.

-Superaturerade lösningar som bildas av sockerhaltiga lösningar, såsom honung, är andra exempel. Från dessa karameller eller sirap är beredda, med en avgörande betydelse inom livsmedelsindustrin. Det bör också noteras i läkemedelsindustrin vid beredningen av vissa mediciner.