Liuokset ovat homogeeninen massa tai seos, joka koostuu kahdesta tai useammasta aineesta, joissa toinen aine toimii liuottimena ja toinen liukoisina hiukkasina.
Liuosten alkuperästä on olemassa kaksi tulkintateoriaa: kemiallinen, jonka perustaja on D. I. Mendelejev, ja fysikaalinen, jonka ovat ehdottaneet saksalaiset ja sveitsiläiset fyysikot Ostwald ja Arrhenius. Mendelejevin tulkinnan mukaan liuottimen ja liuenneen aineen komponentit osallistuvat kemialliseen reaktioon, jossa muodostuu juuri näistä komponenteista tai hiukkasista epästabiileja yhdisteitä.
Fysikaalinen teoria kieltää liuottimen molekyylien ja liuenneiden aineiden välisen kemiallisen vuorovaikutuksen ja selittää liuosten muodostumisprosessin liuottimen hiukkasten (molekyylien, ionien) tasaisena jakautumisena liuenneen aineen hiukkasten välillä. diffuusioksi kutsutusta fysikaalisesta ilmiöstä johtuva aine.
Ratkaisujen luokittelu eri kriteerien mukaan
Tällä hetkellä ratkaisuille ei ole olemassa yhtenäistä luokitusjärjestelmää, mutta ehdollisesti ratkaisutyypit voidaan ryhmitellä tärkeimpien kriteerien mukaan, nimittäin:
I) Aggregaatiotilan mukaan erotetaan kiinteät, kaasumaiset ja nestemäiset liuokset.
II) Tekijäliuenneen aineen hiukkaskoot: kolloidinen ja tosi.
III) Liuenneen aineen hiukkasten pitoisuusasteen mukaan liuoksessa: kylläinen, tyydyttymätön, väkevä, laimea.
IV) Sähkövirran johtamiskyvyn mukaan: elektrolyytit ja ei-elektrolyytit.
V) Tarkoituksen ja laajuuden mukaan: kemian, lääketieteen, rakentamisen, erikoisratkaisut jne.
Ratkaisutyypit aggregaatiotilan mukaan
Liuosten luokittelu liuottimen aggregaatiotilan mukaan on annettu tämän termin merkityksen laajimmassa merkityksessä. On tapana pitää nestemäisiä aineita liuoksina (lisäksi sekä neste että kiinteä alkuaine voivat toimia liuenneena aineena), mutta jos otamme huomioon sen, että liuos on kahden tai useamman aineen homogeeninen järjestelmä, niin se on varsin loogista tunnistaa myös kiinteät liuokset ja kaasumaiset. Kiinteinä liuoksina pidetään esimerkiksi useiden metallien seoksia, jotka tunnetaan jokapäiväisessä elämässä paremmin metalliseoksina. Kaasumaiset liuokset ovat useiden kaasujen seoksia, esimerkkinä ympärillämme oleva ilma, joka esitetään hapen, typen ja hiilidioksidin yhdistelmänä.
Ratkaisut hiukkaskoon mukaan
Liuostyyppejä liuenneiden hiukkasten koon mukaan ovat todelliset (tavalliset) liuokset ja kolloidiset järjestelmät. Todellisissa liuoksissa liuennut aine hajoaa pieniksi molekyyleiksi tai atomeiksi, jotka ovat kooltaan lähellä liuottimen molekyylejä. Samanaikaisesti todelliset liuostyypit säilyttävät liuottimen alkuperäiset ominaisuudet, vain hiemanmuuntamalla sitä siihen lisätyn alkuaineen fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien vaikutuksesta. Esimerkiksi: kun suola tai sokeri liuotetaan veteen, vesi pysyy samassa aggregaatiotilassa ja samassa koostumuksessa, lähes samanvärisenä, vain sen maku muuttuu.
Kolloidiliuokset eroavat tavanomaisista siinä, että lisätty komponentti ei hajoa kokonaan, vaan säilyttää monimutkaiset molekyylit ja yhdisteet, joiden koko on paljon suurempi kuin liuotinhiukkasten, ylittäen arvon 1 nanometri.
Liuoskonsentraatiotyypit
Samaan liuotinmäärään voit lisätä eri määrän liuennutta alkuainetta, ulostulossa on eri pitoisuuksia liuoksia. Luettelemme tärkeimmät:
- Tyydyttyneille liuoksille on tunnusomaista aineen liukoisuusaste, jossa liuennut komponentti ei enää hajoa atomeiksi ja molekyyleiksi vakiolämpötilan ja paineen vaikutuksesta ja liuos saavuttaa faasitasapainon. Tyydytetyt liuokset voidaan myös ehdollisesti jakaa väkevöityihin, joissa liuenneen komponentin massaosuus on verrattavissa liuottimeen, ja laimeiksi, joissa liuennutta ainetta on useita kertoja vähemmän kuin liuotinta.
- Tydyttymättömiä ovat ne liuokset, joissa liuennut aine voi vielä hajota pieniksi hiukkasiksi.
- Ylikyllästynyttä liuosta saadaan, kun vaikuttavien tekijöiden parametrit (lämpötila, paine) muuttuvat, minkä seurauksena liuenneen aineen "murskaus" tapahtuuaineesta tulee enemmän kuin se oli normaaleissa (tavallisissa) olosuhteissa.
Elektrolyytit ja ei-elektrolyytit
Jotkin liuoksissa olevat aineet hajoavat ioneiksi, jotka pystyvät johtamaan sähkövirtaa. Tällaisia homogeenisia järjestelmiä kutsutaan elektrolyyteiksi. Tähän ryhmään kuuluvat hapot, useimmat suolat. Ja liuoksia, jotka eivät johda sähkövirtaa, kutsutaan yleisesti ei-elektrolyyteiksi (melkein kaikki orgaaniset yhdisteet).
Ratkaisuryhmät tarkoituksen mukaan
Ratkaisut ovat välttämättömiä kaikilla kansantalouden sektoreilla, joiden erityispiirteet ovat luoneet sellaisia erikoisratkaisuja kuin lääketiede, rakennus, kemia ja muut.
Lääketieteelliset liuokset ovat kokoelma lääkkeitä voiteiden, suspensioiden, seosten, infuusio- ja injektioliuosten ja muiden lääkemuotojen muodossa, joita käytetään lääketieteellisiin tarkoituksiin eri sairauksien hoitoon ja ehkäisyyn.
Kemialliset liuostyypit sisältävät v altavan määrän homogeenisia yhdisteitä, joita käytetään kemiallisissa reaktioissa: happoja, suoloja. Nämä liuokset voivat olla orgaanista tai epäorgaanista alkuperää, vesipitoisia (merivesi) tai vedettömiä (pohjaisia bentseeniin, asetoniin jne.), nestemäisiä (vodka) tai kiinteitä (messinki). He ovat löytäneet käyttökohteensa kansantalouden eri sektoreilla: kemian-, elintarvike-, tekstiiliteollisuudessa.
Laastityypeillä on viskoosi ja paksu koostumus, minkä vuoksi ne sopivat paremmin seoksen nimeen.
Nopean kovettumisensa ansiosta niitä käytetään menestyksekkäästi muurattujen seinien, kattojen, kantavien rakenteiden sideaineena sekä viimeistelytöissä. Ne ovat vesiliuoksia, useimmiten kolmikomponenttisia (liuotin, erimerkkinen sementti, kiviaines), joissa täyteaineena käytetään hiekkaa, savea, murskattua kiveä, kalkkia, kipsiä ja muita rakennusmateriaaleja.