Растворы

Растворы, истинные растворы — однородные (гомогенные, или однофазные) системы переменного состава, состоящие из двух или более компонентов. Известны газообразные, жидкие и твердые растворы. К газообразным Р. относятся смеси любых газов и паров, к твердым — многие сплавы металлов, стекла, некоторые минералы. Особое значение в природе и технике имеют жидкие Р., образующиеся в результате растворения газов, жидкостей и твердых веществ в воде и других жидкостях. С растворами связаны все физиологические и биохимические процессы, т.к. внутренней средой любого организма являются водные Р. различных веществ. Многие лекарственные средства также представляют собой Р. Растворами являются воды Мирового океана и атмосфера нашей планеты.

    Жидкость, в которой растворяются газы и твердые вещества, принято называть растворителем. При растворении жидкостей друг в друге растворителем считают ту из них, которой в растворе больше. Абсолютное или относительное количество растворенного вещества, содержащееся в определенном количестве Р. или растворителя, называют концентрацией раствора. Существуют различные способы выражения концентрации: объемная, массовая и молярная доли растворенного вещества к общему объему, массе и числу молей растворителя — процент (%), промилле (тысячная доля, ‰), миллионная доля (или часть на миллион, млн^-1), миллиардная доля (или часть на миллиард, млрд^-1). Массовая концентрация, или концентрация по массе,

равна отношению массы растворенного вещества к объему растворителя (единица — кг/м³); молярная концентрация (молярность) — отношению количества растворенного вещества к объему растворителя (единица — моль/м³); моляльная концентрация (моляльность) — отношению количества растворенного вещества к массе растворителя (единица — моль/кг). Молярность Р. часто выражают числом молей растворенного вещества в 1 л раствора (моль/л, или М). В титриметрическом анализе используют величины «нормальность» (н.) и «титр», которые представляют собой соответствующее число химических эквивалентов растворенного вещества в 1 л раствора и число граммов растворенного вещества в 1 мл раствора. Иногда концентрацию раствора выражают массой вещества, растворенного в 100 г растворителя или в 1 л раствора, и числом молей вещества в 1000 молях растворителя.

    Раствор какого-либо вещества, в котором это вещество больше не растворяется, называют насыщенным. Концентрация ненасыщенного Р. меньше, а пересыщенного больше, чем насыщенного. Пересыщенные Р. обычно образуются при медленном охлаждении горячих насыщенных растворов.

    Способность вещества растворяться в том или ином количестве в данном растворителе при образовании насыщенного Р. называют растворимостью вещества. Растворимость газов в жидкостях принято выражать коэффициентом поглощения (коэффициентом абсорбции),

который указывает, сколько объемов газа (при 0° и давлении 1 атм) растворяется в одном объеме жидкости при данной температуре и парциальном давлении газа, равном 1 атм. Растворимость газов прямо пропорциональна давлению, при котором растворяется газ.

    Растворимость жидкостей и твердых веществ обычно выражают числом граммов растворяемого вещества на 100 г растворителя или на 100 мл насыщенного Р. Растворимость зависит от природы растворяемого вещества и растворителя. С повышением температуры растворимость газов уменьшается, а жидкостей и твердых веществ в большинстве случаев повышается. См. также Буферные растворы.