飽和溶液は、溶媒に溶解した溶質の最大濃度を含有する薬液です。溶媒が溶質を溶解する速度と再結晶速度が等しい動的平衡状態と見なされます（J.、2014）。
追加の溶質は飽和溶液に溶解せず、液体の固体の場合は沈殿物、液体の気体の場合は発泡性のいずれかで別の相に現れます（Anne Marie Helmenstine、2016）。
飽和溶液の例を図1に示します。図1.1、1.2、および1.3では、ビーカー内に一定量の水があります。図1.1では、飽和プロセスが開始し、溶質が溶解し始めます。赤い矢印で表されています。
図1.2では、青い矢印で示されているように、多くの固体が溶解しましたが、再結晶プロセスのために完全には溶解していません。
図1.3では、少量の溶質のみが溶解していません。この場合、再結晶速度は溶解速度よりも大きい。（2014年の飽和のヒント）
溶媒中の溶質の最大濃度の点は、飽和点として知られています。
飽和に影響する要因
溶媒に溶解できる溶質の量は、さまざまな要因によって異なりますが、最も重要なものは次のとおりです。
温度
溶解度は温度とともに増加します。たとえば、より多くの塩を冷水よりも温水に溶解できます。
ただし、例外があります。たとえば、ガスの水への溶解度は温度の上昇とともに低下します。この場合、溶質分子は加熱されるときに運動エネルギーを受け取り、脱出を促進します。
圧力
圧力を上げると、溶質が強制的に溶解します。これは一般に、液体にガスを溶解するために使用されます。
化学成分
溶質と溶媒の性質、および溶液中の他の化学物質の存在が溶解度に影響します。たとえば、水中の塩よりも多くの砂糖を水に溶解できます。この場合、砂糖はより溶けやすいと言われています。
水中のエタノールは互いに完全に溶解します。この特定の場合において、溶媒は、より大量に見られる化合物である。
機械的要因
主に温度に依存する溶解速度とは対照的に、再結晶化速度は、結晶格子の表面での溶質の濃度に依存します。これは、溶液が動かない場合に好まれます。
したがって、溶液の攪拌はこの蓄積を防ぎ、溶解を最大化します（飽和の傾向、2014年）。
飽和および溶解度曲線
溶解度曲線は、所定の温度で、ある量の溶媒に溶解する溶質の量を比較するグラフィカルデータベースです。
一般に、溶解度曲線は、100グラムの水に溶けた固体または気体の量についてプロットされます（Brian、2014年）。
水中のさまざまな溶質の飽和曲線を図2に示します。
座標の軸には温度が摂氏で示され、横軸には溶質の濃度が水100グラムあたりの溶質のグラムで表されます。
曲線は、特定の温度での飽和点を示しています。曲線の下の領域は、不飽和溶液があることを示しているため、溶質をさらに追加できます。
曲線の上の領域には過飽和の解があります。（溶解度曲線、sf）
塩化ナトリウム（NaCl）を例にとると、摂氏25度で約35グラムのNaClを100グラムの水に溶解して、飽和溶液を得ることができます。（カンブリジ大学、サンフランシスコ）
飽和溶液の例
飽和溶液は日常的に見つけることができ、化学実験室にいる必要はありません。溶媒は必ずしも水である必要はない。以下は、飽和溶液の日常的な例です。
-ソーダとソフトドリンクは一般に、二酸化炭素の飽和水溶液です。そのため、圧力が解放されると、二酸化炭素の気泡が形成されます。
-土壌は窒素で飽和しています。
-酢に砂糖または塩を加えて、飽和溶液を作ることができます。
-粉チョコレートを溶かさないようにミルクに加え、飽和溶液を形成します。
-牛乳は小麦粉で飽和できないため、小麦粉を牛乳に追加できません。
-溶けたバターは、塩が溶けなくなったら塩で飽和させることができます。
過飽和溶液とは何ですか？
過飽和溶液の定義は、通常は溶媒に溶けるよりも多くの溶質を含むものです。これは通常、溶液の温度を上げることによって行われます。
溶液をわずかに変更するか、「シード」または小さな溶質結晶を導入すると、過剰な溶質が強制的に結晶化します。結晶形成の核形成点がない場合、過剰な溶質が溶液中に残る可能性があります。
飽和溶液を注意深く冷却すると、別の形態の過飽和が発生する可能性があります。この条件の変化は、濃度が実際には飽和点よりも高く、溶液が過飽和になっていることを意味します。
これは、化学物質を精製するための再結晶プロセスで使用できます。それは、高温の溶媒に飽和点まで溶解します。その後、溶媒が冷えて溶解度が低下すると、過剰な溶質が沈殿します。
はるかに低い濃度で存在する不純物は、溶媒を飽和させないため、液体に溶解したままです。
参考文献
- アン・マリー・ヘルメンスティン、P（2016年7月7日）。飽和ソリューションの定義と例。about.about.comから取得
- カンブリジ大学。（sf）。溶解度曲線。dynamicscience.comから取得：dynamicscience.com.au。
- 飽和溶液の例。（sf）。yourdcitionaryから取得：examples.yourdictionary.com。
- 、S。（2014年6月4日）。飽和および過飽和ソリューション。socratic.orgから取得：socratic.org。
- ジェームズ、N（nd）。飽和ソリューション：定義と例。study.comから取得：study.com。
- 、B。（2014年10月14日）。飽和および過飽和ソリューション。socratic.orgから取得：socratic.org。
- 溶解度曲線。（sf）。KentChemistry：kentchemistry.comから取得。
- 飽和のヒント。（2014年6月26日）。化学libretex：chem.libretexts.orgから取得。