Ero tyydyttyneiden ja tyydyttymättömien ratkaisujen välillä

Tyydyttyneet vs. tyydyttymättömät ratkaisut

Termi kylläisyys on monipuolistanut määritelmiä kemian eri aloilla. Fysikaalisessa kemiassa kyllästymisen idea eroaa siitä, kuinka kylläisyyttä tarkastellaan orgaanisessa kemiassa. Siitä huolimatta sanalla kylläisyys on latinalaista alkuperää, ja se tarkoittaa kirjaimellisesti 'täyttää'. Siksi kylläisyyden perusajatus on kokonaiskapasiteetin täyttäminen, kun taas tyydyttymättömyys tarkoittaa, että koko kapasiteetin täyttämiseen on vielä jäljellä tilaa.

Mikä on tyydyttynyt ratkaisu?

Liuos valmistetaan liuottamalla liuotettu aine liuottimeen. Saatu seos on mitä me kutsumme ratkaisuksi. Missä tahansa lämpötilassa ja paineessa liuenneen aineen määrää, joka voidaan liuottaa tiettyyn liuottimeen, on rajoitettu, jotta liuennut aine pysyy liuenneena liuosfaasiin. Tämä raja tunnetaan nimellä kyllästymispiste. Yritettäessä liuottaa enemmän kyllästymispistettä ylittävää liuenutta ainetta, ylimääräinen liuennut aine muodostaa sakan pohjassa, erottuen kiinteään faasiin. Tämä tapahtuu liuotettujen aineiden rajan ylläpitämiseksi, joita liuos voisi pitää tietyssä lämpötilassa ja paineessa.

Siksi mitä tahansa liuosta, joka on saavuttanut kyllästymispisteensä, tunnetaan 'kylläisenä liuoksena'. Periaatteessa tyydyttyneitä liuoksia voi olla kahta tyyppiä; täysin kylläinen ja melkein kylläinen. Kun se on täysin kylläinen, tavallisesti näemme pohjassa muodostuneen saostuman, joka johtuu siitä, ettei liuenneta voida liuottaa edelleen liuottimeen. Kun liuos on melkein kyllästetty, se sisältää lähes tarkan määrän liuenneita aineita, joita tarvitaan kyllästymiseen; siten vähän lisättyä liuotettua ainetta voi räjähtää pieneksi saostumaan pohjassa. Siksi, kun liuos on melkein kylläinen, vaikka pidämme sitä kylläisenä liuoksena, emme näkisi saostumista pohjassa. Tietyn määrän liuoksen kyllästymispiste vaihtelee lämpötilan ja paineen mukaan. Sama tilavuus liuotinta kykenisi pitämään suuremman määrän liuennut ainetta liuosfaasissa korkeammassa lämpötilassa. Siksi korkeampi lämpötila, sitä suurempi määrä liuenneita aineita tarvitaan kyllästymiseen. Sitä vastoin, kun painetta nostetaan, kylläisyys saavutetaan helposti.

Kun liuotat liuotettua ainetta liuottimeen, on tärkeää tehdä se säännöllisesti sekoittaen. Tämä tehdään paikallisen superkyllästymisen välttämiseksi (pieni määrä liuotinta, joka ohittaa kyllästymispisteensä). Siksi liuenneen aineen on oltava jakautunut tasaisesti koko tilavuuteen eikä sitä tule pudottaa alas samaan paikkaan.

Mikä on tyydyttymätön ratkaisu?

Tyydyttymättömät liuokset ovat ratkaisuja, jotka kykenevät liuottamaan niihin enemmän liuenneita aineita. Nämä ratkaisut eivät ole vielä läpäisseet kyllästymispistettään, joten ne eivät koskaan kantaisi sakkaa pohjassa. Edellä kuvatut tyydyttymättömät ja melkein tyydyttyneet liuokset näyttäisivät ulkoa miltei samanlaisilta, mutta ne voidaan helposti erottaa suorittamalla nopea vaihe. Toisin sanoen, kun liukenee vähän liuenneita molekyylejä, melkein tyydyttynyt liuos räjähtää saostumaan melkein välittömästi kyllästymispisteen läpi, kun taas tyydyttymättömän liuoksen ulkonäössä ei olisi eroja, koska liuenneet aineet liukenevat täysin, koska riittävästi tilaa niiden sijoittamiseksi ratkaisuvaiheeseen.

Yleensä alhaisemmassa lämpötilassa kyllästetty liuos voidaan tehdä tyydyttymättömäksi korkeammassa lämpötilassa, koska lämpötilan nousu lisää liuenneiden aineiden kantokykyä liuosfaasissa.

Mitä eroa tyydyttyneiden ja tyydyttymättömien ratkaisujen välillä on?

• Tyydyttyneet liuokset eivät kykene liuottamaan liuenneita aineita edelleen liuosvaiheessa, kun taas tyydyttymättömät liuokset voivat.

• Yleensä tyydyttyneiden liuosten pohjassa on sakka, mutta tyydyttymättömät liuokset eivät.

• Lämpötilan noustessa kylläisyys vähenee, mutta tyydyttymättömyys kasvaa.