ความแตกต่างที่สำคัญ – สารละลายอิ่มตัวเทียบกับสารละลายเข้มข้น
สารละลายคือเฟสของเหลวของสสารที่เกิดขึ้นจากการละลายตัวถูกละลายในตัวทำละลาย สารละลายสามารถเปลี่ยนเป็นสารละลายอิ่มตัวได้โดยการเพิ่มตัวถูกละลายจนไม่สามารถละลายได้อีก สารละลายเข้มข้นมีตัวถูกละลายจำนวนมาก แต่ปริมาณนั้นไม่ใช่จำนวนสูงสุด ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสารละลายอิ่มตัวและสารละลายเข้มข้นคือ ตัวถูกละลายเพิ่มเติมไม่สามารถละลายในสารละลายอิ่มตัว เนื่องจากมีปริมาณตัวถูกละลายสูงสุด ในขณะที่ตัวถูกละลายเพิ่มเติมสามารถละลายในสารละลายเข้มข้น เนื่องจากไม่มีปริมาณตัวถูกละลายสูงสุด (ไม่อิ่มตัว กับตัวถูกละลาย)
สารละลายอิ่มตัวคืออะไร
สารละลายอิ่มตัวคือสารละลายเคมีที่มีความเข้มข้นสูงสุดของตัวถูกละลายที่ละลายในตัวทำละลาย ตัวถูกละลายเพิ่มเติมไม่สามารถละลายในสารละลายอิ่มตัว เนื่องจากมีปริมาณตัวถูกละลายสูงสุด รูปแบบตรงข้ามของสารละลายอิ่มตัวคือสารละลายไม่อิ่มตัว สารละลายไม่อิ่มตัวจะไม่อิ่มตัวกับตัวถูกละลาย สารละลายไม่อิ่มตัวอาจเป็นสารละลายเข้มข้นหรือสารละลายเจือจาง
มีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อความอิ่มตัวของสารละลาย ปัจจัยเหล่านี้ส่งผลต่อการละลายของตัวถูกละลายในตัวทำละลาย
- อุณหภูมิ – ความสามารถในการละลายของสารประกอบที่เป็นของแข็งจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิของตัวทำละลายที่เพิ่มขึ้น ดังนั้น ตัวละลายมากขึ้นสามารถละลายในตัวทำละลายร้อนมากกว่าในตัวทำละลายเย็น
- ความดัน – ตัวถูกละลายมากขึ้นสามารถถูกบังคับให้ละลายในตัวทำละลายโดยใช้แรงดัน ดังนั้นการละลายของตัวถูกละลายสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มแรงดันของระบบ ตัวอย่าง: แก๊ส
- องค์ประกอบทางเคมี – หากมีตัวถูกละลายอื่นๆ อยู่ในสารละลายอยู่แล้ว จะส่งผลต่อความสามารถในการละลายของตัวถูกละลาย
สามารถผลิตสารละลายอิ่มตัวได้โดยเติมตัวถูกละลายลงในตัวทำละลายจนกว่าจะไม่มีตัวถูกละลายอีกต่อไป มิฉะนั้นสามารถทำได้โดยการระเหยตัวทำละลายของสารละลายจนตัวถูกละลายเริ่มก่อตัวเป็นผลึก อีกวิธีหนึ่งแม้ว่าจะไม่ธรรมดามากนักคือการเพิ่มเมล็ดคริสตัลลงในสารละลายที่มีความอิ่มตัวสูง สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดประกอบด้วยตัวถูกละลายจำนวนมากที่ยังคงละลายอยู่แม้ว่าสารละลายจะถูกทำให้เย็นลง เมื่อเติมเมล็ดคริสตัลลงในสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดนี้ ตัวถูกละลายจะเริ่มตกผลึก ทำให้ได้สารละลายอิ่มตัว
รูปที่ 01: น้ำอัดลมเป็นสารละลายอิ่มตัว
ตัวอย่างของสารละลายอิ่มตัว ได้แก่ น้ำอัดลม (อิ่มตัวด้วยคาร์บอน) สารละลายน้ำตาลอิ่มตัว (ไม่สามารถละลายน้ำตาลได้อีก) เบียร์หรือน้ำอัดลมอิ่มตัวด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น
สารละลายเข้มข้นคืออะไร
สารละลายเข้มข้นคือสารละลายเคมีที่มีตัวถูกละลายจำนวนมากที่ละลายในตัวทำละลาย ตัวถูกละลายเพิ่มเติมสามารถละลายได้ในสารละลายเข้มข้น เนื่องจากไม่มีปริมาณตัวถูกละลายสูงสุด (ไม่อิ่มตัวกับตัวถูกละลาย) รูปแบบตรงข้ามของสารละลายเข้มข้นคือสารละลายเจือจาง สารละลายเจือจางมีตัวถูกละลายในตัวทำละลายในปริมาณที่ค่อนข้างต่ำ
รูปที่ 02: สารละลายเข้มข้น (ขวา) มีสีที่เข้มเมื่อเทียบกับสารละลายเจือจาง (ซ้าย)
สารละลายเข้มข้นของกรดหรือด่างจัดเป็นกรดแก่หรือด่างแก่ ในทางตรงกันข้าม กรดหรือเบสที่เจือจางคือกรดหรือเบสอ่อน คำว่าเข้มข้นจะใช้เพื่อให้แนวคิดเชิงปริมาณเกี่ยวกับการแก้ปัญหา สารละลายเข้มข้นสามารถเกิดขึ้นได้โดยการละลายตัวถูกละลายมากขึ้นในสารละลายหรือโดยการระเหยสารละลายจนกว่าตัวทำละลายจำนวนมากจะระเหยออกจากตัวถูกละลายในสารละลาย ความเข้มข้นของสารละลายสามารถกำหนดได้ดังนี้ ความเข้มข้นถูกกำหนดโดยหน่วย mol/L.
ความเข้มข้น=จำนวนโมลของตัวถูกละลาย / ปริมาตรของสารละลาย
ความคล้ายคลึงกันระหว่างสารละลายอิ่มตัวและสารละลายเข้มข้นคืออะไร
- สารละลายทั้งอิ่มตัวและเข้มข้นเป็นสารละลายที่มีตัวถูกละลายในปริมาณสูง
- ทั้งสารละลายอิ่มตัวและสารละลายเข้มข้นแสดงแนวคิดเชิงปริมาณเกี่ยวกับวิธีแก้ปัญหา
สารละลายอิ่มตัวและสารละลายเข้มข้นต่างกันอย่างไร
สารละลายอิ่มตัวเทียบกับสารละลายเข้มข้น |
|
| สารละลายอิ่มตัวคือสารละลายเคมีที่มีความเข้มข้นสูงสุดของตัวถูกละลายที่ละลายในตัวทำละลาย | สารละลายเข้มข้นคือสารละลายเคมีที่มีตัวถูกละลายจำนวนมากที่ละลายในตัวทำละลาย |
| ปริมาณตัวละลาย | |
| สารละลายอิ่มตัวมีปริมาณตัวถูกละลายสูงสุดที่สามารถกักเก็บได้ | สารละลายเข้มข้นมีตัวถูกละลายในปริมาณมาก |
| เติมตัวละลายอีก | |
| ตัวถูกละลายเพิ่มเติมไม่สามารถละลายในสารละลายอิ่มตัวเนื่องจากมีปริมาณสูงสุด | ตัวถูกละลายเพิ่มเติมสามารถละลายในสารละลายที่มีความเข้มข้น เนื่องจากไม่มีปริมาณตัวถูกละลายสูงสุด (ไม่อิ่มตัวด้วยตัวถูกละลาย) |
| แบบฟอร์มตรงข้าม | |
| รูปแบบตรงข้ามของสารละลายอิ่มตัวคือสารละลายไม่อิ่มตัว | รูปแบบตรงข้ามของสารละลายเข้มข้นคือสารละลายเจือจาง |
| ตัวอย่าง | |
| ตัวอย่างบางส่วนของสารละลายอิ่มตัว ได้แก่ น้ำอัดลม สารละลายน้ำตาลอิ่มตัว เบียร์ หรือน้ำอัดลมที่อิ่มตัวด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น | ตัวอย่างบางส่วนของสารละลายเข้มข้น ได้แก่ กรดเข้มข้นและเบสเข้มข้นที่ใช้ในห้องปฏิบัติการ |
สรุป – สารละลายอิ่มตัวเทียบกับสารละลายเข้มข้น
สารละลายอิ่มตัวเป็นรูปแบบหนึ่งของสารละลายเข้มข้น แต่มีปริมาณตัวถูกละลายสูงสุดที่สามารถกักเก็บได้ ความแตกต่างระหว่างสารละลายอิ่มตัวและสารละลายเข้มข้นคือ ตัวถูกละลายเพิ่มเติมไม่สามารถละลายในสารละลายอิ่มตัว เนื่องจากมีปริมาณตัวถูกละลายสูงสุด ในขณะที่ตัวถูกละลายเพิ่มเติมสามารถละลายในสารละลายเข้มข้น เนื่องจากไม่มีปริมาณตัวถูกละลายสูงสุด (ไม่อิ่มตัวด้วย ตัวละลาย)