РАСТВОРЕ́НИЕ

РАСТВОРЕ́НИЕ, мас­со­об­мен­ный про­цесс об­ра­зо­ва­ния из двух или не­сколь­ких ком­по­нен­тов мак­ро­ско­пи­че­ски од­но­род­ных (го­мо­ген­ных) тер­мо­ди­на­ми­че­ски ус­той­чи­вых сис­тем (рас­тво­ров). Ком­по­нент рас­тво­ра, взя­тый в боль­шем ко­ли­че­ст­ве и имею­щий то же аг­ре­гат­ное со­стоя­ние, что и рас­твор в це­лом, на­зы­ва­ют рас­тво­ри­те­лем; др. ком­по­нен­ты – рас­тво­ряе­мы­ми ве­ще­ст­ва­ми. Ес­ли од­ним из ком­по­нен­тов яв­ля­ет­ся во­да, её обыч­но счи­та­ют рас­тво­ри­те­лем при лю­бых ко­ли­че­ст­вен­ных со­от­но­ше­ни­ях. Рас­тво­ряе­мые ве­ще­ст­ва мо­гут на­хо­дить­ся в твёр­дом, га­зо(па­ро)об­раз­ном и жид­ком со­стоя­ни­ях. Р. ши­ро­ко при­ме­ня­ет­ся в хи­мич., фар­ма­цев­тич., ме­тал­лур­гич. и др. от­рас­лях пром-сти для об­ра­бот­ки сы­рья, по­лу­про­дук­тов, по­лу­че­ния це­ле­во­го про­дук­та.

Раз­ли­ча­ют фи­зич., хи­мич. и элек­тро­хи­мич. Р. При фи­зич. Р. пе­ре­ход рас­тво­ряе­мо­го ве­ще­ст­ва в рас­твор не со­про­во­ж­да­ет­ся из­ме­не­ни­ем хи­мич. со­ста­ва рас­тво­ряе­мо­го ве­ще­ст­ва; в ре­зуль­та­те хи­мич. Р. из­ме­ня­ет­ся хи­мич со­став рас­тво­ряе­мо­го ве­ще­ст­ва; элек­тро­хи­мич. Р. со­про­во­ж­да­ет­ся до­пол­нит. пе­ре­но­сом ве­ще­ст­ва ио­на­ми за счёт на­ло­же­ния на сис­те­му элек­трич. по­ля. В ря­де слу­ча­ев при фи­зич. Р. про­ис­хо­дит свя­зы­ва­ние мо­ле­кул рас­тво­ри­те­ля мо­ле­ку­ла­ми или ио­на­ми рас­тво­рён­но­го ве­ще­ст­ва, на­зы­вае­мое соль­ва­та­ци­ей (ес­ли рас­тво­ри­те­лем яв­ля­ет­ся во­да – гид­ра­та­ци­ей), что сбли­жа­ет та­кой про­цесс с хи­мич. Р. Под­твер­жде­ни­ем хи­мич. Р. яв­ля­ют­ся те­п­ло­вые эф­фек­ты и в не­ко­то­рых слу­ча­ях из­ме­не­ние ок­ра­ски рас­тво­ра. Энер­ге­тич. ха­рак­те­ри­сти­кой Р. яв­ля­ет­ся те­п­ло­та об­ра­зо­ва­ния рас­тво­ра, пред­став­ляю­щая со­бой ал­геб­ра­ич. сум­му те­п­ло­вых эф­фек­тов всех ста­дий про­цес­са, к ко­то­рым от­но­сят­ся, напр., раз­ру­ше­ние кри­стал­лич. ре­шёт­ки, раз­рыв свя­зей в мо­ле­ку­лах (по­гло­ще­ние те­п­ла), об­ра­зо­ва­ние про­дук­тов взаи­мо­дей­ст­вия рас­тво­рён­но­го ве­ще­ст­ва и рас­тво­ри­те­ля (вы­де­ле­ние те­п­ла).

Мас­су ве­ще­ст­ва, при­хо­дя­ще­го­ся на 100 г рас­тво­ри­те­ля в на­сы­щен­ном рас­тво­ре, на­зы­ва­ют рас­тво­ри­мо­стью. Р. за­ви­сит как от при­ро­ды рас­тво­ряе­мо­го ве­ще­ст­ва, так и от при­ро­ды рас­тво­ри­те­ля. Ус­та­нов­ле­но, что ком­по­нен­ты рас­тво­ра долж­ны иметь од­но­тип­ные свя­зи, т. е. ион­ные ве­ще­ст­ва хо­ро­шо рас­тво­ря­ют­ся в по­ляр­ных рас­тво­ри­те­лях и пло­хо – в не­по­ляр­ных, мо­ле­ку­ляр­ные ве­ще­ст­ва – на­обо­рот. Для вод­ных рас­тво­ров кри­стал­лич. ве­ществ к хо­ро­шо рас­тво­ри­мым от­но­сят ве­ще­ст­ва, рас­тво­ри­мость ко­то­рых бо­лее 1,0 г на 100 г во­ды, к ма­ло­рас­тво­ри­мым – ок. 0,01–1,0 г на 100 г во­ды, к прак­ти­че­ски не­рас­тво­ри­мым – ме­нее 0,01 г на 100 г во­ды.

Рас­тво­ри­мость ве­ще­ст­ва в оп­ре­де­лён­ном рас­тво­ри­те­ле за­ви­сит от внеш­них ус­ло­вий, пре­ж­де все­го – от темп-ры и дав­ле­ния. Ес­ли Р. яв­ля­ет­ся эк­зо­тер­мич. про­цес­сом, то с по­вы­ше­ни­ем темп-ры рас­тво­ри­мость умень­ша­ет­ся; для эн­до­тер­мич. про­цес­са – на­обо­рот (Ле Ша­те­лье – Брау­на прин­цип). Жид­ко­сти мо­гут рас­тво­рять­ся в жид­ко­стях не­ог­ра­ни­чен­но ли­бо до оп­ре­де­лён­ной кон­цен­тра­ции. С по­вы­ше­ни­ем темп-ры вза­им­ная рас­тво­ри­мость обыч­но уве­ли­чи­ва­ет­ся. Темп-ра, при ко­то­рой ог­ра­ни­чен­ная вза­им­ная рас­тво­ри­мость пе­ре­хо­дит в не­ог­ра­ни­чен­ную, на­зы­ва­ет­ся кри­тич. темп-рой Р. Дав­ле­ние наи­бо­лее силь­но влия­ет на рас­тво­ри­мость га­зов: с по­вы­ше­ни­ем дав­ле­ния рас­тво­ри­мость га­зов уве­ли­чи­ва­ет­ся, с по­ни­же­ни­ем – умень­ша­ет­ся (Ген­ри за­кон). Ин­тен­си­фи­ка­ции Р. спо­соб­ст­ву­ет пе­ре­ме­ши­ва­ние, из­мель­че­ние рас­тво­ряе­мо­го ве­ще­ст­ва, а так­же воз­дей­ст­вие разл. фи­зич. по­лей (ульт­ра­звук, виб­ра­ция и др.). В пром-сти про­цесс Р. реа­ли­зу­ет­ся в мас­со­об­мен­ных ап­па­ра­тах.