解决方案而且溶解性

液体溶解固体、其他液体或气体的能力长期以来一直被认为是日常生活中遇到的基本自然现象之一。从爱奥尼亚哲学家和亚里士多德开始,解决方案的实际重要性和理解其性质的需要一直挑战着许多作家。尽管许多物理学家和化学家都致力于对解的研究,但在20世纪90年代初,这仍然是一个处于积极研究中的尚未完全理解的课题。

一个解决方案是指两种或两种以上化学性质不同的物质的混合物吗均匀在分子尺度上作文在混合物的任何一点都和在其他任何一点是一样的。这与悬浮液(或浆液)相反,在悬浮液中,小的不连续颗粒被连续的颗粒包围流体.虽然溶液这个词通常用于物质的液态,但固体和气体的溶液也是可能的;例如,黄铜是铜和锌的溶液,空气主要是氧和氮的溶液,还有少量的其他气体。

一种物质…的能力溶解另一个因素总是取决于物质的化学性质,经常取决于温度,偶尔取决于温度压力例如,它很容易溶解甲醇但不溶解汞;在室温下,它几乎不能溶解苯,但随着温度的升高,溶解的速度越来越快。而空气中存在的气体在水中的溶解度是极小的大气压力,它在高压下变得明显,在许多情况下,a的溶解度气体与它的压强(大约)成正比。因此,潜水员在与周围气压相对应的压力下呼吸空气(四分之五的氮气),随着他越潜越深,更多的空气溶解在他的呼吸中.如果他迅速上升,气体的溶解度就会下降,从而突然离开他的血液,在血管中形成气泡。这种情况(称为弯曲)极度疼痛并可能导致死亡;它可以是缓解通过呼吸,而不是空气,氦和氧的混合物,因为氦在血液中的溶解度比氮低得多。

一种流体在另一种流体中的溶解度可以是完全的,也可以是部分的;因此,在房间里温度水和甲醇按各种比例混合,但100克水只能溶解0.07克苯。尽管一般认为所有气体都是完全混溶的。,在所有比例下相互溶解-这只在正常情况下成立压力.在高压下,化学性质不同的气体对可能只表现出有限的混相;例如,在20°C,氦和氙在低于200个大气压的压力下完全混溶,但随着压力的升高,氦和氙变得越来越不混溶。

液体的选择性溶解能力构成了化学和相关工业中常见分离操作的基础。两种气体的混合物,二氧化碳而氮,可以通过与乙醇胺这是一种液体溶剂,很容易溶解二氧化碳,但很难溶解氮。在这个过程中,称为吸收由于气体在液体中的溶解度通常(但不总是)随着温度的升高而降低,因此,通过加热富含二氧化碳的溶剂,溶解的二氧化碳随后被回收,溶剂再次变得可用。类似的吸收操作可以去除污染物,如二氧化硫从使用含硫煤或石油作为燃料的工厂的烟囱气体中。

溶解的物质从一种液体转移到另一种液体的过程叫做提取.举个例子,酚醛(有机污染物化合物其中的苯酚、甲酚和间苯二酚经常在工业废水中被发现,而且,由于这些苯酚对海洋生物有害,在将废水送回湖泊或河流之前,将它们去除是很重要的。其中一种去除技术是使废液与不溶于水的溶剂(例如,有机液体,如高沸点的碳氢化合物)接触亲和力对于酚类污染物。酚醛在溶剂中的溶解度除以在水中的溶解度称为分布系数,很明显,对于一个有效的提取过程,最好有尽可能大的分布系数。

解的种类

电解质而且非电解质

广义上讲,液体混合物可分为电解质溶液和非电解质溶液。电解质是一种可以分解成带电粒子的物质离子,而非电解质由不含净的分子组成电荷.因此,当普通盐(氯化钠,公式为NaCl)溶解在水中时,就会形成盐电解解,解离成正离子离子(Na+)和负氯离子(Cl-),而溶于水的糖则保持其分子结构完整性并且不会分离。由于水的无所不在,它是电解质最常见的溶剂;海洋是电解质的溶液。然而,电解质溶液也由其他溶剂(如氨和二氧化硫)形成介电常数(一种流体减少带电粒子间吸引力和排斥力的能力的度量)。的能源须将离子对(即,一个带正电荷的离子和一个带负电荷的离子)与介电常数成反比,因此,有明显的分离离子只发生在介电常数大的溶剂中。

大多数电解质(例如盐)是非挥发性的,这意味着它们基本上没有进入蒸汽的倾向阶段.然而,也有一些明显的例外,例如氯化氢(HCl),易溶于水,在那里它形成氢离子(H+)和氯离子(Cl-).在常温常压下,纯氯化氢是气体,在没有水或其他电离溶剂的情况下,氯化氢以分子形式而不是离子形式存在。

电解质溶液易导电而非电解质溶液则不然。稀释的氯化氢溶液在水中是很好的导体,但在碳氢化合物中稀释的氯化氢溶液是很好的绝缘体。由于介电常数的巨大差异,氯化氢在水中电离,而在碳氢化合物中不电离。