Dung dịch – hệ phân tán trong ngành hóa chất là gì?
Vậy Dung dịch – hệ phân tán trong ngành hóa chất là gì?
Dung dịch: Sự hòa tan hoàn hảo ở cấp độ phân tử
Dung dịch, một trong những hệ phân tán cơ bản nhất, là một hỗn hợp đồng nhất của một hoặc nhiều chất tan (solute) phân tán hoàn toàn ở cấp độ phân tử hoặc ion trong một dung môi (solvent). Sự hòa tan này tạo ra một pha duy nhất, đồng nhất về thành phần và tính chất.
Cơ chế hòa tan: Tương tác phân tử
Quá trình hòa tan xảy ra dựa trên sự tương tác giữa các phân tử của chất tan và dung môi. Khi chất tan tiếp xúc với dung môi, các phân tử dung môi sẽ bao quanh các phân tử hoặc ion của chất tan, phá vỡ các liên kết giữa các hạt chất tan và tạo thành các phân tử dung môi-chất tan mới. Quá trình này được gọi là sự solvat hóa.
- Năng lượng hòa tan: Quá trình hòa tan luôn đi kèm với sự thay đổi năng lượng. Năng lượng cần thiết để phá vỡ các liên kết giữa các hạt chất tan được gọi là năng lượng mạng lưới. Năng lượng tỏa ra khi hình thành các liên kết mới giữa các phân tử dung môi và chất tan được gọi là năng lượng hydrat hóa (trong trường hợp dung môi là nước). Để quá trình hòa tan xảy ra, năng lượng hydrat hóa phải lớn hơn năng lượng mạng lưới.
- Yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa tan:
- Tính chất của dung môi: Dung môi phân cực (như nước) hòa tan tốt các chất phân cực (muối, đường) và các hợp chất ion. Dung môi không phân cực (như benzen) hòa tan tốt các chất không phân cực (dầu, mỡ).
- Nhiệt độ: Đối với hầu hết các chất rắn, độ hòa tan tăng khi nhiệt độ tăng.
- Áp suất: Áp suất ảnh hưởng ít đến độ hòa tan của chất rắn và chất lỏng trong dung dịch, nhưng có ảnh hưởng lớn đến độ hòa tan của khí trong chất lỏng.
Đặc trưng của dung dịch:
- Đồng nhất: Thành phần và tính chất của dung dịch là như nhau tại mọi điểm trong dung dịch.
- Trong suốt: Ánh sáng đi qua dung dịch không bị tán xạ.
- Ổn định: Các hạt tan phân bố đều trong dung môi và không lắng xuống khi để yên.
- Tính chất tổng hợp: Tính chất của dung dịch là kết quả tổng hợp của tính chất các chất thành phần.
Các loại dung dịch:
- Dung dịch điện ly: Là dung dịch chứa các chất điện ly, khi hòa tan trong nước sẽ phân li thành ion. Ví dụ: dung dịch muối ăn (NaCl), dung dịch axit clohidric (HCl).
- Dung dịch không điện ly: Là dung dịch chứa các chất không điện ly, khi hòa tan trong nước không phân li thành ion. Ví dụ: dung dịch đường, dung dịch rượu etylic.
Ứng dụng của dung dịch:
- Trong công nghiệp:
- Sản xuất hóa chất, dược phẩm, thực phẩm, đồ uống.
- Điện phân dung dịch để sản xuất các kim loại.
- Trong sinh học:
- Máu là một dung dịch phức tạp chứa nhiều chất tan.
- Các quá trình sinh hóa trong cơ thể đều diễn ra trong môi trường dung dịch.
- Trong đời sống:
- Pha chế đồ uống, pha thuốc.
- Dùng làm dung môi để hòa tan các chất.
Ví dụ chi tiết: Dung dịch muối ăn (NaCl) trong nước
Khi muối ăn (NaCl) được hòa tan trong nước, các ion Na+ và Cl- bị tách rời khỏi mạng tinh thể và được các phân tử nước bao quanh. Các phân tử nước có cực, với phần dương hướng về ion Cl- và phần âm hướng về ion Na+. Lực hút tĩnh điện giữa các ion và các phân tử nước làm cho các ion NaCl phân tán đều trong dung môi. Quá trình này được gọi là sự hydrat hóa.
Quý khách có nhu cầu mua và sử dụng hóa chất của KDCCHEMICAL hãy liên hệ ngay số Hotline 0867.883.818 hoặc truy cập trực tiếp website KDCCHEMICAL.VN để được tư vấn và hỗ trợ trực tiếp từ hệ thống các chuyên viên.
