Журнал о Медицине
rss новости rss статьи rss все архив
Словарь научных терминов

Растворимость

РАСТВОРИМОСТЬ, способность в-ва образовывать с др. в-вом (или в-вами) гомог. смеси с дисперсным распределением компонентов (см. Растворы). Обычно растворителем считают в-во, к-рое в чистом виде существует в том же агрегатном состоянии, что и образовавшийся р-р. Если до растворения оба в-ва находились в одном и том же агрегатном состоянии, р-рителем считается в-во, присутствующее в смеси в существенно большем кол-ве.

Р. определяется физ. и хим. сродством молекул р-рителя и растворяемого в-ва, соотношением энергий взаимод. однородных и разнородных компонентов р-ра. Как правило, хорошо раств. друг в друге подобные по физ. и хим. св-вам в-ва (эмпирич. правило "подобное раств. в подобном"). В частности, в-ва, состоящие из полярных молекул, и в-ва с ионным типом связи хорошо раств. в полярных р-рителях (воде, этаноле, жидком аммиаке), а неполярные в-ва хорошо раств. в неполярных р-рителях (бензоле, сероуглероде).

Согласно теории, предложенной Дж. Гильдебрандом (1935), взаимная Р. неэлектролитов возрастает с уменьшением разности их параметров растворимости d=(Е/V)1/2, где Е-теплота испарения, V-полярный объем. Параметр р-римости - одно из осн. понятий, определяющих когезион-ные св-ва в-в в конденсир. состояниях; важная технол. характеристика полимеров и р-рителей, лакокрасочных материалов и т.п. (см. Когезия). Р. мн. электролитов возрастает пропорционально кубу диэлектрич. проницаемости р-рителя. Обычно более растворимы электролиты с большей склонностью к сольватации р-рителем; образование кристаллогидратов обычно увеличивает Р. солей.

Р. данного в-ва зависит от т-ры и давления соотв. общему принципу смещения равновесий (см. Ле Шателье-Брауна принцип). Концентрация насыщ. р-ра при данных условиях численно определяет Р. в-ва в данном р-рителе и также наз. растворимостью. Пересыщенные р-ры содержат большее кол-во растворенного в-ва, чем это соответствует его Р., существование пересыщенных р-ров обусловлено кинетич. затруднениями кристаллизации (см. Зарождение новой фазы). Для характеристики Р. малорастворимых в-в используют произведение активностей ПА (для р-ров, близких по своим св-вам к идеальному,-произведение р-римости ПР).

Растворение газов в воде-экзотермич. процесс, поэтому с ростом т-ры Р. газов в воде уменьшается. В орг. р-рителях газы часто раств. с поглощением тепла и с ростом т-ры Р. газов повышается. В нек-рых случаях на кривых зависимости р-римости газов от т-ры наблюдается минимум (напр., система водород-вода). При постоянной т-ре в случае образования идеального разб. бинарного р-ра неэлектролита Р. газа (молярная доля в р-ре) пропорциональна его парциальному давлению над р-ром (см. Генри закон). С ростом давления для определения Р. газа необходимо учитывать отклонение его св-в от св-в идеального газа, что достигается заменой парциального давления летучестью.

Системы жидкость - жидкость (жидкие смеси) различаются по след. типам: жидкости смешиваются друг с другом во всех отношениях (напр., система вода - этанол); жидкости практически нерастворимы друг в друге (вода-ртуть); жидкости частично растворимы друг в друге (вода-диэтиловый эфир). С ростом т-ры взаимная Р. жидкостей в большинстве случаев увеличивается и, если не достигается т-ра кипения, существует т-ра, при к-рой обе жидкости смешиваются друг с другом в любых соотношениях,-т. наз. критич. т-ра р-римости, или верх. критич. точка смешения (ВКТС). Если достигается т-ра кипения, осуществляется трехфазное равновесие с участием паровой фазы и двух жидких фаз-паровая эвтектика или паровая перитектика. В нек-рых системах взаимная Р. повышается с понижением т-ры и возможно достижение ниж. критич. т-ры смешения (HKTС). Известны системы (напр., вода-трибу-тилфосфиноксид), где имеется и верхняя и нижняя критич. точки (см. Критическое состояние). Обычно область расслаивания жидкой смеси при понижении т-ры пересекается с линией ликвидуса с образованием монотектич. или синтек-тич. фазового равновесия (см. Диаграмма состояния).

Влияние давления на Р. зависит от того, как изменяется с давлением молярный объем в-ва и его парциальный молярный объем в р-ре. Если при нек-ром давлении молярный объем в-ва становится меньше его парциального молярного объема, Р. в-ва с ростом давления снижается. Такая закономерность характерна для неполярных р-рителей; напр., Р. гексахлорэтана в сероуглероде при 500 МПа меньше, чем при 0,1 МПа, в 15 раз. Для газов при высоких давлениях на кривой зависимости Р. от давления имеется максимум. Для электролитов на зависимость Р. от давления сказывается изменение молярного объема вследствие сольватации ионов молекулами р-рителя. Взаимная Р. жидкостей мало зависит от давления, зависимость становится заметной при давлениях порядка неск. ГПа.

В-во, способное раств. в двух неограниченно смешивающихся друг с другом р-рителях, распределяется между ними так, что отношение его активностей в этих р-рителях а1 и а2 при постоянной т-ре остается постоянным, независимо от общего кол-ва растворенного в-ва: a1/a2 = К, где К - коэф. распределения (закон Бертло-Нернста). Для сильно разб. р-ров вместо отношения активностей компонентов можно записать отношение их концентраций.

Растворение твердых тел в жидкостях может сопровождаться поглощением тепла, в этом случае повышение т-ры приводит к увеличению Р. Если образуется идеальный р-р, зависимость Р. от т-ры записывается ур-нием Шредера

http://www.pora.ru/image/encyclopedia/2/4/0/12240.jpeg

где DHпл и Тпл -энтальпияплавления и -т-ра плавления растворенного в-ва. Если энергия сольватации больше энергии, необходимой для разрушения кристаллич. решетки, растворение является экзотермич. процессом и Р. с ростом т-ры понижается. У нек-рых в-в (напр., гипс) наблюдается минимум на кривой зависимости Р. от т-ры. При образовании твердых растворов максимум Р. достигается, как правило, при т-ре трехфазного равновесия - эвтектического или перитектического. Но в нек-рых системах максимум Р. отвечает более высокой т-рс (системы с ретроградной растворимостью).

Р. изучают изотермич. или политермич. методами (см. Термический анализ). Полученные результаты представляют в виде диаграмм Р., к-рые являются частным случаем диаграммы состояния. Объемное изображение фазовых состояний системы в пространстве параметров состояния (т-ры и составов разл. фаз) сводят спец. приемами к фигурам на плоскости. Для тройной системы из двух солей и воды используют обычный концентрац. треугольник, вершины к-рого отвечают чистым компонентам (см. Многокомпонентные системы). Применяют также изображение Р. по способу Шрейнемакерса (Ф. Схрейнемакерс), при к-ром вершина прямоугольной системы координат отвечает чистой воде, а по обеим осям откладывают концентрации солей, выраженные кол-вом той или другой соли на определенное кол-во воды (1 моль). Точки, отвечающие чистым солям, лежат в бесконечности (см. рис. а). Др. прием построения диаграмм Р. на плоскости - способ Йенеке (см. рис. б): на оси абсцисс отражается состав солевой массы р-ра, т.е. соотношение концентраций солей, а по оси ординат откладывается кол-во воды на определенное кол-во растворенных в-в (напр., 1 моль). В этом способе в бесконечности находится точка, отвечающая чистой воде. На диаграммах (см. рис. а и б) буквой Ж обозначено фазовое поле гомог. системы (р-ра), Ж+А и Ж+В- фазовые поля пересыщенных р-ров, Ж + А + В - тройная пересыщенная система; линии А'E отвечают р-рам, насыщ. компонентом А (концентрация насыщения при данном содержании В), линии ЕB'-р-рам, насыщенным компонентом В, Е-эвто-нич. точка системы (эвтоника), отвечающая составу р-ра, насыщенного двумя компонентами (аналог эвтектики на диаграммах плавкости). Точка эвтоники характеризуется макс. концентрацией растворенных в-в в р-ре, миним. парциальным давлением пара р-рителя над р-ром, постоянством состава р-ра и давления пара при изотермич. испарении вплоть до окончат. высыхания системы.

http://www.pora.ru/image/encyclopedia/2/4/1/12241.jpeg

Изотермич. диаграмма р-римости тройной системы соль А - соль В - вода с изображением по способу Шрейнемакерса (а) и по способу Йенеке (б). Пояснения в тексте.

Использование диаграмм Р. позволяет установить сосуществующие фазы при данной т-ре и соответствующие им составы р-ров, провести расчеты процессов испарения, кристаллизации из р-ров и т. п., что необходимо для обоснования многих технол. схем. Напр., диаграмма Р. системы KCl-NaCl-H2O является основой технологии переработки сильвинитов, системы K2SO4-MgCl2-H2O-переработки полиминеральных галургич. руд.

Лит.: Новоселова А. В., Методы исследования гетерогенных равновесий, М., 1980; Ксензенко В. И., Кононова Г. Н., Теоретические основы переработки галургического сырья, М., 1982. П. И. Федоров.


1. www.missus.ru: Полезные подсказки экономной хозяйке
25.04.2017
... замаскировать царапину на мебели из темного дерева, замажь ее пастой из растворимого кофе с небольшим количеством ...
2. www.missus.ru: Потрясающий отбеливатель для швов между плиткой
04.01.2017
... предварительно перчатки и начнем создавать отбеливающее средство. В полутора литрах воды растворим полстакана пищевой соды. Добавим треть стакана лимонного сока. И в последнюю очередь вливаем в смесь четверть стакана уксуса. ...
3. www.missus.ru: Какие продукты хорошо подавляют аппетит
16.10.2016
... яблоко в день поможет контролировать аппетит и вес. Этот фрукт содержит растворимую клетчатку, а также урсоловую кислоту - естественное соединение, которая повышает сжигание жира и способствует набору мышечной массы. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале ...
4. www.missus.ru: Учимся готовить кофейные десерты
19.11.2015
... ч. ложки растворимого кофе ...
5. www.pravda.ru: "Нестле" отказало грудничкам Дальнего Востока в поставках заменителя молока
03.10.2013
... justify;">…Зато, сказала Елена Якунина, "Нестле" "по другому запросу" выделила пострадавшим регионам продукцию "Нескафе". Я заметила, что груднички-искусственники вряд ли будут есть растворимый кофе. Она согласилась". ...
6. www.medpulse.ru: Сколько кофе в растворимом кофе?
23.09.2011
... кофе принято ругать — и ...
7. www.medpulse.ru: Нанокристаллические лекарства позволят помочь диабетикам
26.01.2011
... понятны и недостатки введения в организм дополнительных соединений. В последнее десятилетие все больше лекарств производится в нанокристаллической форме. Растворимость таких препаратов повышается за счет того, что возрастает отношение площади поверхности частиц к их объему. И тогда с такими частицами взаимодействует больше молекул воды. Индийский ученый Р. ...
8. www.medpulse.ru: Кофе вызывает галлюцинации
15.01.2009
... кто выпивает семь и более чашек растворимого кофе в день подвергают свое здоровье несомненному риску. Однако и те кофеманы, кто предпочитает натуральный свежесваренный напиток, тоже ходят по грани. Для непоправимого ущерба психике им ...
9. www.medpulse.ru: Употребление кофе приводит к появлению призраков
14.01.2009
... которые пьют много кофе, могут возникать галлюцинации, некоторым даже кажется, что они видят призраков. Британские исследователи пришли к выводу, что употребление семи чашек растворимого кофе в день может привести к тому, что вы будете видеть, слышать и ощущать вещи, которых на самом деле нет. Кроме кофе к подомным последствиям могут привести чай и ...
10. www.missus.ru: Возвращаем волосам блеск
04.08.2008
... Смешайте 1 столовую ложку луковой шелухи, столовую ложку черного растворимого кофе, столовую ложку черного чая и кипятите в 1 литре воды 15 минут. Влейте в смесь чайную чашку жирного молока, остудите и прополощите волосы. Результат - переливающиеся и искрящиеся волосы, и ...
11. www.yoki.ru: Клетчаткой заменят жир в сосисках
24.01.2007
... персиков и апельсинов, улучшает их питательные качества и не ухудшает вкус. В состав обезжиренных сосисок исследователи добавляли до 40-50% фруктовой клетчатки, содержащей растворимые и нерастворимые волокна в различных соотношениях. По словам авторов и членов комиссии, все без исключения варианты сосисок, независимо от процентного содержания в них жира и ...
12. www.ecosever.ru: Ученые создали растворимое платье
22.01.2007
... об окружающей среде привела англичан к созданию растворимого платья. Полупрозрачный наряд с яркими цветами - совместное творение дизайнера Хелен Стори и профессора химии Шеффилдского университета Тони Райана. На предстоящем показе Стори и Райан ...
13. www.yoki.ru: Напиток богов: все о натуральном кофе - 20 ноября 2006 г.
20.11.2006
... насекомым-вредителям, в то время как обычные растения погибают под их натиском. Но согласны ли мы пить генетически модифицированный кофе? Далеко не все знают, что тот же любимый и недорогой растворимый кофе, в больших количествах употребляемый в офисах, – в подавляющих случаях - одна сплошная химия, которая неизвестно как в последствии отразится на нашем здоровье. Как ...
Здоровье и профилактика Акушерство и гинекология Стоматология Красота Зрение Энциклопеди Адреса Реклама
Видео