溶解度

【資料簡介】

在一定條件(溫度、壓力)下，一定量的溶劑溶解溶質(zhì)達(dá)飽和時(shí)，所含溶質(zhì)的量稱為溶解度。任何一種表示濃度的單位都可用來作為溶解度的單位。因此，根據(jù)工作需要，溶解度可以有各種不同的表示法，通常用一定溫度下，100克溶劑形成飽和溶液時(shí)所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量(單位為克)表示。

物質(zhì)的大小與很多因素有關(guān)，主要決定于溶質(zhì)和溶劑的本性以及外界的溫度和壓力。

溫度對(duì)固體物質(zhì)的影響，可以通過實(shí)驗(yàn)繪成的曲線來表示。

大多數(shù)固體物質(zhì)的隨溫度升高而增大。個(gè)別物質(zhì)如醋酸鈣的，隨溫度的升高反而減小。還可看到硫 酸鈉的曲線，在32.4℃時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這是因?yàn)?2.4℃左右時(shí)，硫 酸鈉的存在形式不同。在32.4℃以下，與飽和溶液呈平衡的固體是含結(jié)晶水的硫 酸鈉Na2SO4·10H2O,隨溫度升高增大。在32.4℃以上，與飽和溶液呈平衡的固體是無水硫 酸鈉Na2SO4，隨溫度上升而減小。

利用在不同溫度下物質(zhì)的不同這一性質(zhì)，可以進(jìn)行物質(zhì)的提純以除去其中雜質(zhì)。在實(shí)際工作中，常將要是純的物質(zhì)先加熱溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?，使其成為飽和或接近飽和溶液，趁熱濾去不溶性雜質(zhì)，然后將溶液冷卻，這時(shí)因物質(zhì)的減小，勢(shì)必從溶液中析出結(jié)晶，而可溶性雜質(zhì)由于含量少，遠(yuǎn)未達(dá)到飽和而留在母液中。zui后過濾，使析出的結(jié)晶與母液分離而得到較純物質(zhì)。這種操作稱為重結(jié)晶。

值得注意的是有些物質(zhì)在溫度降低時(shí)，溶液中所含溶質(zhì)的量雖超過了該溫度下飽和溶液所含溶質(zhì)的量，溶質(zhì)也不析出，這種溶液稱為過飽和溶液。過飽和溶液是不穩(wěn)定的體系，稍一振蕩或投入一小顆粒結(jié)晶，多余的溶質(zhì)立即從溶液中析出而成為飽和溶液。

氣體的溶解平衡是指在密閉容器中，溶解在液體中的氣體分子與液體上面的氣體分子保持平衡。溶解達(dá)平衡時(shí)，氣體在液體中的濃度就是氣體的。通常用1體積液體中所能溶解氣體的體積表示。

溫度升高，氣體的減小。也可以看出，不同的氣體在水中的相差很大，這與氣體及溶劑的本性有關(guān)。H2，O2，N2等氣體在水中的較小，因?yàn)檫@些氣體在溶解過程中不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，稱為物理溶解。而CO2，HCL，NH3等氣體在水中的較大，因?yàn)檫@些氣體在溶解過程中與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，稱為化學(xué)溶解。

氣體在液體中的溶解，除與氣體的本性、溫度有關(guān)外，壓力對(duì)氣體的的影響也比較大。壓力和分壓的單位是帕(或帕斯卡，符號(hào)Pa)，通常用千帕(符號(hào)kPa)表示。101.325kPa(或101325Pa)相當(dāng)于過去1atm(1大氣壓)，133.32Pa相當(dāng)于1mmHg。

一種液體在另一種液體中的溶解有三種情況：*種是兩種液體*互溶，如乙醇與水、甘油與水等。第二種是兩種液體部分互溶，如乙 醚與水等。第三種是兩種液體*不溶，如苯與水、四氯化碳與水等。

將兩種互不混溶的液體放在同一容器中，就會(huì)分成兩相，密度大的一相的在下層，密度小的一相在上層。在一定溫度下，一種溶質(zhì)在相互接觸的兩種互不混溶的溶劑中，溶解達(dá)平衡時(shí)，溶質(zhì)在兩相中的濃度比是一個(gè)常數(shù)，這一定律稱為分配定律?？杀硎救缦率剑?/p>

CA/CB=K (1-2)

式中CA、CB分別表示溶質(zhì)在溶劑A、B中的濃度；常數(shù)K稱為分配系數(shù)，它與溶質(zhì)和溶劑的本性、溫度及壓力有關(guān)。

根據(jù)分配定律的原理，利用同一溶質(zhì)在互不混溶的兩種溶劑中的差別，可以選取適當(dāng)溶劑，從另一溶液中將溶質(zhì)提取出來。這個(gè)過程稱為萃取。

萃取是一種有效的提純、分離技術(shù)。為了充分使用一定量的萃取劑以提高萃取效率，采取每次少量，多次萃取的方法，要比一次用完萃取的效果好得多。反復(fù)多次萃取，萃取就可接近*。