Класифікація розчинів хімії

Розчинами прийнято називати однорідні суміші, що складаються мінімум з двох компонентів. Один з них - розчинник. Він задає агрегатний стан розчину і, як правило, становить більшу частину його маси. При цьому в системі може міститися одночасно кілька розчинників і розчинених речовин. Класифікація розчинів досить обширна. Поділ їх на види може бути засновано на різних характеристиках.

Класифікація розчинів за природою розчинника

В даному випадку розчини поділяються на водні і неводні. Вода - найбільш поширений і універсальний розчинник на планеті, однак вона здатна розчинити не всі речовини. При виборі розчинника часто керуються так званим правилом подібності. Полягає воно в тому, що у водному середовищі краще розчиняються речовини неорганічної природи. Для розчинення органічних сполук ж необхідно застосовувати особливі органічні розчинники, наприклад, бензол, хлороформ або спирти.

За розміром частинок розчиненої речовини

Найбільш загальний принцип класифікації. В даному випадку виділяють два типи систем: істинні і колоїдні. У першому випадку розчинена речовина знаходиться у вигляді окремих атомів і молекул. Розміри цих частинок настільки малі, що їх неможливо розрізнити візуально або за допомогою оптичного мікроскопа. Істинними є, наприклад, водні розчини кухонної солі, цукру або оцтової кислоти. Основною відмінною ознакою є відсутність помутнінь. В колоїдних системах розчинена речовина знаходиться у вигляді агрегатів досить великого розміру (від 1 до 1000 нм), які помітні неозброєним поглядом. Світло, що проходить крізь такий розчин, конусоподібно розсіюється. Це явище отримало назву ефекту Тиндаля.

Класифікація колоїдних систем

У свою чергу, колоїдні системи прийнято розділяти на типи в залежності від агрегатного стану розчинника і розчиненої речовини. В таблиці нижче наведена їх класифікація. Агрегатний стан розчинника зазначено по вертикалі, а розчиненої речовини - по горизонталі.





Тверде



Рідке



Газоподібний



Тверде



Сплав, кераміка, композитні матеріали



Капілярні системи (наприклад, грунт)



Пористі тіла (пемза)



Рідке



Суспензія (вапно), гель



Емульсія (молоко)



Піна



Газоподібний



Аерозолі (дим)



Аерозолі (тумани, хмари)



-

Дим являє собою розчин твердих частинок вуглецю в повітрі. При змішуванні води з маслом утворюється ще один вид дисперсних систем - емульсії. Як правило, вони досить швидко розшаровуються. При необхідності в емульсії додаються спеціальні речовини-стабілізатори. Ще один досить незвичайний приклад розчину - морська піна. Причому її можна розглядати з двох точок зору: як розчин повітря у воді (на цьому засноване піноутворення як таке) і як справжній водний розчин мінеральних солей.

Класифікація істинних розчинів

Прикладами істинних є водні розчини солі, соди, цукру, оцтової кислоти і т. д. Їх прийнято класифікувати в залежності від концентрації розчиненої речовини. За цією ознакою виділяють три види розчинів в хімії.
Якщо при даних умовах (температурі, тиску) можна розчинити більшу кількість речовини, що вже міститься в розчині, він називається ненасиченим. Насичений розчин містить максимально можливе в умовах проведення експерименту кількість розчиненої речовини. Якщо у розчині міститься більше речовини, ніж у насиченому, така система називається перенасиченої. Отримати її можна при дуже повільному і акуратному охолодженні насиченого розчину, приготованого при більш високій температурі. Пересичені розчини вкрай нестійкі. При порушенні рівноваги моментально починається процес кристалізації надлишково міститься розчиненої речовини. Ініціювати випадання осаду може додавання маленького кристала речовини, попадання стороннього тіла (наприклад, пилу) або струшування розчину.

Класифікація за ступенем насиченості

Досить поширений інший принцип розділення розчинів на види. Так, в залежності від концентрації розчину, можна виділити два типи: розбавлені і концентровані. Проте межа між ними досить умовна. Розведений розчин характеризується низьким вмістом розчиненої речовини. При цьому його не можна ототожнювати з ненасиченим. Наприклад, розчин, що містить лише 00000134 моль/л хлориду срібла, є розбавленим, так як концентрація розчиненої речовини в ньому дуже мала. Проте при звичайних умовах розчинити більшу кількість з'єднання в ньому неможливо, а тому такий розчин одночасно буде насиченим.

По фізичним властивостям

Досить часто речовини та їх розчини класифікують по здатності проводити електричний струм. Нею володіють розчини речовин з іонним зв'язком у молекулах. Під дією молекул води ці сполуки здатні піддаватися електролітичної дисоціації на іони. Такі речовини та їх розчини отримали назву електролітів. Приклади електролітів: розчини хлориду натрію, сірчаної кислоти, броміду калію. Органічні речовини, як правило, знаходяться в розчині у вигляді нейтральних молекул або ж малодиссоциированы. Такі системи не здатні проводити струм і називаються неелектролітами. Таким чином, класифікація розчинів обширна і різноманітна. Тип її обирається в залежності від конкретних цілей.