Superaturierte Lösung

Was ist eine übersättigte Lösung?

Der Superaturierte Lösung Es ist eines, in dem sich das Lösungsmittel mehr gelöst hat, gelösten gelösten. Alle haben einen gemeinsamen Sättigungsbilanz, mit der Differenz, die in einigen Lösungen zu niedrigeren oder höheren Konzentrationen von gelösten Stoffnutzungen erreicht ist.

Der gelöste Stoff kann durchaus ein Feststoff sein, wie Zucker, Stärke, Salze usw.; oder ein Gas wie co₂ In kohlensäurehaltigen Getränken. Das Anwenden eines molekularen Denkens umgeben die Lösungsmittelmoleküle die des gelösten Stoff.

Daher kommt es zu einer Zeit, in der die Lösungsmittel-Solute-Affinität den Raummangel nicht überschreiten darf und das Gleichgewicht der Sättigung zwischen Glas und seiner Umgebung festlegt (die Lösung). An diesem Punkt, egal wie sehr die Kristalle gezüchtet oder gerührt werden: Das Lösungsmittel kann sich nicht mehr auflösen, mehr gelöste.

Wie man das Lösungsmittel "erzwingen", mehr gelöste Stoff aufzulösen? Durch einen Temperaturerhöhung (oder Druck, bei Gasen). Auf diese Weise nehmen molekulare Schwingungen zu und der Kristall beginnt der Lösung mehr von seinen Molekülen zu verleihen, bis sie vollständig gelöst ist; Dies ist der Zeitpunkt, an dem die Lösung übersättigt ist.

Im oberen Bild wird gezeigt.

Theoretische Aspekte

Sättigung

Lösungen können aus einer Zusammensetzung bestehen, die die Zustände der Materie (fest, flüssig oder gasförmig) umfasst. Sie haben jedoch immer eine einzelne Phase.

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Wenn das Lösungsmittel den gelösten Stoff nicht vollständig auflösen kann, wird infolgedessen eine andere Phase beobachtet. Diese Tatsache spiegelt das Sättigungsbilanz wider; Aber worum geht es in dieser Balance??

Die Ionen oder Moleküle interagieren zu Kristallen und treten wahrscheinlicher auf, da das Lösungsmittel sie nicht länger entfernt.

Auf der Oberfläche des Glass kollidieren seine Komponenten, um sich an EST zu halten, oder können auch von Lösungsmittelmolekülen umgeben sein. Einige gehen, andere haften. Das obige kann mit der folgenden Gleichung darstellen:

Gelöste feste feste Feststoff

In verdünnten Lösungen ist "Balance" nach rechts sehr verdrängt, da zwischen Lösungsmittelmolekülen viel Platz vorhanden ist. Andererseits kann das Lösungsmittel in den konzentrierten Lösungen gelöst werden, und der Feststoff, der nach einer Bewegung hinzugefügt wird.

Sobald das Gleichgewicht erreicht ist, müssen die festen Partikel, sobald sie sich im Lösungsmittel und andere auflösen, in Lösung "den offenen Raum" lassen und ihre Einbeziehung in die Flüssigkeitsphase lassen. Somit kommt der gelöste Stoff und kommt von der festen Phase bis zur flüssigen Phase mit der gleichen Geschwindigkeit; In diesem Fall wird gesagt, dass die Lösung gesättigt ist.

Supaturation

Um das Gleichgewicht zur Auflösung von fester zu erzwingen, muss die flüssige Phase den molekularen Raum öffnen, und dafür ist es notwendig, sie Energie zu stimulieren. Dies führt dazu.

Der Energiebeitrag zur flüssigen Phase wurde eingestellt, die übersättigte Lösung wird metastabil gehalten. Daher kann es vor jeder Störung sein Gleichgewicht brechen und die Kristallisation von überschüssigem gelösten Stoff entstehen, bis das Sättigungsbilanz erneut erreicht ist.

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Bei einem löslichen gelösten Stoff im Wasser wird beispielsweise eine bestimmte Menge davon hinzugefügt, bis sich der Feststoff nicht auflösen kann. Dann wird Wärme auf das Wasser aufgetragen, um die Auflösung des verbleibenden Feststoffs zu gewährleisten. Die übersättigte Lösung wird entfernt und abkühlen lassen.

Wenn die Kühlung sehr abrupt ist, tritt eine Kristallisation sofort auf; Zum Beispiel ein Eis in die übersättigte Lösung hinzufügen.

Der gleiche Effekt könnte auch beobachtet werden, wenn ein Glas der löslichen Verbindung ins Wasser geworfen wurde. Dies dient als Unterstützung der Keimbildung für gelöste Partikel. Der Kristall wächst die Partikel aus dem Medium, bis die flüssige Phase stabilisiert ist. das heißt, bis die Lösung gesättigt ist.

Merkmale von übersättigten Lösungen

In den übersättigten Lösungen wurde die Grenze überschritten, bei der die Menge des gelösten Stoffes nicht mehr vom Lösungsmittel aufgelöst wird. Daher hat diese Art von Lösungen einen Überschuss an gelösten Stoff und präsentiert die folgenden Eigenschaften:

• Sie können mit seinen Komponenten in einer Phase wie in wässrigen oder Soda -Lösungen existieren oder als eine Mischung von Gasen in einem flüssigen Medium vorhanden.
• Beim Erreichen des Sättigungsgrades kristallisiert oder schlägt der nicht gelöste gelöste gelöste gelöste gelöste (bildende, unorganisierte, unreine und ohne strukturelle Muster) mühelos in der Lösung.
• Es ist eine instabile Lösung. Wenn der verschwundene überschüssige gelöste Stoff ausfällt, gibt es eine Wärmefreisetzung, die proportional zur Menge an Niederschlag ist. Diese Wärme wird durch den lokalen Zusammenstoß erzeugt oder Vor Ort der Moleküle, die kristallisieren. Da es stabilisiert ist, muss es notwendigerweise Energie in Form von Wärme freisetzen (in diesen Fällen).
• Einige physikalische Eigenschaften wie Löslichkeit, Dichte, Viskosität und Brechungsindex hängen von der Temperatur, dem Volumen und dem Druck ab, dem die Lösung ausgesetzt ist. Aus diesem Grund hat es unterschiedliche Eigenschaften in ihren jeweiligen gesättigten Lösungen.

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Wie wird es gemacht?

Es gibt Variablen bei der Herstellung von Lösungen, wie z. B. Art und Konzentration des gelösten Stoff. Das Ändern eines dieser diese kann eine übersättigte Lösung von einem gesättigten Vorgang herstellen.

Wenn die Lösung einen Sättigungszustand erreicht und eine dieser Variablen modifiziert ist, können Sie eine übersättigte Lösung erhalten. Im Allgemeinen ist die Lieblingsvariable die Temperatur, obwohl der Druck auch sein kann.

Wenn eine übersättigte Lösung langsam verdunstet, werden die festen Partikel gefunden und können eine viskose Lösung oder einen ganzen Kristall bilden.

Beispiele und Anwendungen

-Es gibt eine Vielzahl von Salzen, mit denen übersättigte Lösungen erhalten werden können. Sie werden lange Zeit auf industrieller und gewerblicher Ebene eingesetzt und wurden zahlreichen Untersuchungen unterzogen. Unter den Anwendungen befinden sich Natriumsulfatlösungen und wässrige Kaliumbicromato -Lösungen.

-Superaturierte Lösungen, die durch zuckerhaltige Lösungen wie Honig gebildet werden, sind andere Beispiele. Aus diesen Karamellen oder Sirupen werden in der Lebensmittelindustrie eine wichtige Bedeutung haben. Es sollte auch in der Pharmaindustrie bei der Herstellung einiger Medikamente festgestellt werden.