Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Heeft een verandering in druk invloed op de oplosbaarheid van vaste stoffen?

Over het algemeen hebben drukveranderingen een verwaarloosbaar effect op de oplosbaarheid van vaste stoffen in vloeistoffen. In tegenstelling tot gassen zijn vaste stoffen relatief onsamendrukbaar en wordt hun oplosbaarheid voornamelijk beïnvloed door temperatuur, oplosmiddeleigenschappen en chemische interacties.

Voor de meeste vaste opgeloste stoffen is het effect van druk op de oplosbaarheid vrij klein en vaak verwaarloosbaar. Dit komt omdat de volumeverandering bij het oplossen van een vaste stof in een vloeistof gewoonlijk klein is in vergelijking met het volume van de oplossing. Daarom heeft de drukverandering een minimale invloed op het evenwicht tussen de vaste en de opgeloste soort.

Er zijn echter bepaalde uitzonderlijke gevallen waarin druk de oplosbaarheid van vaste stoffen kan beïnvloeden. Deze uitzonderingen hebben meestal betrekking op vaste stoffen die onder hoge druk aanzienlijke veranderingen ondergaan in hun kristalstructuur of fasegedrag. Bijvoorbeeld:

1. Door druk geïnduceerde faseovergangen :Sommige vaste stoffen kunnen onder hoge druk faseovergangen ondergaan, wat leidt tot veranderingen in hun oplosbaarheid. Koolstof vertoont bijvoorbeeld een faseovergang van grafiet naar diamant onder extreem hoge druk, wat de oplosbaarheid ervan in bepaalde oplosmiddelen aanzienlijk beïnvloedt.

2. Amorfe vaste stoffen :Amorfe vaste stoffen, die geen goed gedefinieerde kristalstructuur hebben, kunnen bij toenemende druk een lichte toename in oplosbaarheid vertonen. Dit komt omdat druk het oplossen van amorfe vaste stoffen kan bevorderen door hun onregelmatige moleculaire rangschikkingen af ​​te breken.

3. Ionische vaste stoffen :In bepaalde gevallen kan hoge druk de oplosbaarheid van ionische vaste stoffen beïnvloeden door de dissociatie van hun ionen te veranderen. De oplosbaarheid van sommige slecht oplosbare zouten, zoals calciumcarbonaat, kan bijvoorbeeld onder hoge druk worden verbeterd als gevolg van veranderingen in het ionisatie-evenwicht.

Het is de moeite waard om op te merken dat deze effecten doorgaans worden waargenomen bij omstandigheden met extreem hoge druk, die vaak verder gaan dan de effecten die je in alledaagse situaties of in de meeste laboratoriumomgevingen tegenkomt. Onder normale atmosferische druk en temperatuuromstandigheden is het effect van druk op de oplosbaarheid van vaste stoffen gewoonlijk verwaarloosbaar.