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      溶解度

      放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-08-18

        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,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所溶解溶質(zhì)的質(zhì)量(單位為克)表示。

        物質(zhì)溶解度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。

        溫度對固體物質(zhì)溶解度的影響,可以通過實驗繪成的溶解度曲線來表示。

        大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而增大。個別物質(zhì)如醋酸鈣的溶解度,隨溫度的升高反而減小。還可看到硫酸鈉的溶解度曲線,在32.4℃時出現(xiàn)了一個轉(zhuǎn)折點。這是因為32.4℃左右時,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,隨溫度升高溶解度增大。在32.4℃以上,與飽和溶液呈平衡的固體是無水硫酸鈉Na2SO4,隨溫度上升而溶解度減小。

        利用在不同溫度下物質(zhì)的溶解度不同這一性質(zhì),可以進行物質(zhì)的提純以除去其中雜質(zhì)。在實際工作中,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,這時因物質(zhì)的溶解度減小,勢必從溶液中析出結(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。最后過濾,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,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,氣體在液體中的濃度就是氣體的溶解度。通常用1體積液體中所能溶解氣體的體積表示。

      溫度升高,氣體的溶解度減小。也可以看出,不同的氣體在水中的溶解度相差很大,這與氣體及溶劑的本性有關(guān)。H2,O2,N2等氣體在水中的溶解度較小,因為這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等氣體在水中的溶解度較大,因為這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,壓力對氣體的溶解度的影響也比較大。壓力和分壓的單位是帕(或帕斯卡,符號Pa),通常用千帕(符號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:第一種是兩種液體完全互溶,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。第三種是兩種液體完全不溶,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,溶質(zhì)在兩相中的濃度比是一個常數(shù),這一定律稱為分配定律?杀硎救缦率剑

      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溶解度的差別,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,萃取就可接近完全。

       

       

       

       
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