Растворимость

Раствори́мость — способность вещества образовывать с другими веществами однородные системы — растворы, в которых вещество находится в виде отдельных атомов, ионов, молекул или частиц. Растворимость выражается концентрацией растворённого вещества в его насыщенном растворе либо в процентах, либо в весовых или объёмных единицах, отнесённых к 100 г или 100 см³ (мл) растворителя (г/100 г или см³/100 см³). Растворимость газов в жидкости зависит от температуры и давления. Растворимость жидких и твёрдых веществ — практически только от температуры. Все вещества в той или иной степени растворимы в растворителях. В случае, когда растворимость слишком мала для измерения, говорят, что вещество нерастворимо.

Зависимость растворимости веществ от температуры выражается с помощью кривых растворимости. По кривым растворимости производят различные расчёты. Например, можно определить массу вещества, которое выпадет в осадок из насыщенного раствора при его охлаждении.

Процесс выделения твёрдого вещества из насыщенного раствора при понижении температуры называется кристаллизацией. Кристаллизация играет огромную роль в природе — приводит к образованию некоторых минералов, участвует в процессах, протекающих в горных породах.

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Второй способ классификации химических веществ основан на их относительной растворимости; иными словами, вещества могут быть водо- или жирорастворимыми. В отличие от органической или неорганической природы, которая определена однозначно, относительная растворимость веществ может варьироваться – от высокой растворимости в липидах, или жирах, до высокой растворимости в воде. Тем не менее разделение веществ на водо- и жирорастворимые весьма информативно, так как позволяет многое объяснить.

Алан Колок, Современные яды: Дозы, действие, последствия, 2016

Высокая растворимость веществ довольно часто обус–ловлена образованием межмолекулярных, в частности водородных, связей. Так, неограниченная взаимная раст–воримость воды и спирта объясняется образованием водородных связей между молекулами воды и спирта, а растворение кристаллов AgcI в водном растворе ам–миака объясняется образованием химической донор-но-акцепторной связи иона серебра с молекулами ам–миака (AgCI в воде практически нерастворим). По этой же причине в пиридине – растворителе с низкой диэлек–трической проницаемостью – обнаруживается очень высокая растворимость.

А. А. Дроздов, Неорганическая химия

3. Молекулярные, или лиофильные коллоиды. Их называют обратимыми, т. к. после выпаривания их растворов и добавления новой порции растворителя сухой остаток вновь переходит в раствор. К ним относятся природные и синтетические высокомолекулярные вещества с молекулярной массой от 10 000 до нескольких миллионов. Молекулы этих веществ имеют размеры коллоидных частиц, поэтому такие молекулы называют макромолекулами. Для получения растворов молекулярных коллоидов достаточно привести сухое вещество в контакт с подходящим растворителем. Неполярные макромолекулы растворяются в углеводородах (например, каучуки – в бензоле), а полярные макромолекулы – в полярных растворителях (например, некоторые белки – в воде). Их растворы имеют значительную вязкость, возрастающую с увеличением концентрации растворов. Повышение концентрации макромолекулярных растворов, добавки веществ, понижающих растворимость полимера, и часто понижение температуры приводят к застудневанию – превращению сильно вязкого раствора в сохраняющий форму твердообразный студень. Растворы полимеров с сильно вытянутыми макромолекулами застудневают при небольшой концентрации раствора. Так, желатин и агар-агар образуют студни и гели в 0,2–1,0 %-ных растворах. Высушенные студни способны вновь набухать (существенное отличие от гелей).

Е. С. Мухачева, Коллоидная химия. Шпаргалка, 2009

Если атомы двух металлов мало отличаются по размерам (не более 13 %) и имеют одинаковые кристаллические решетки, то между ними образуются непрерывные твердые растворы. Это означает, что при любой концентрации компонентов структура сплава – твердый раствор. Пример такого взаимодействия – сплавы золота и серебра. Между этими двумя металлами существует неограниченная растворимость в твердом состоянии. Если атомы двух металлов значительно отличаются по размерам и металлы имеют разные кристаллические решетки, то они растворимы друг в друге ограниченно. Это значит, что твердый раствор существует только до определенной концентрации второго компонента. При увеличении концентрации выше растворимости образуется химическое соединение.

В. Б. Лившиц, Материалы для ювелирных изделий, 2012

В природе струвит встречается редко, но вещество этого состава хорошо известно химикам-аналитикам. Осаждение двойного фосфата аммония – магния используют как качественную реакцию на фосфат-анионы или на катионы магния. Реакцию проводят в слабощелочной среде, при которой фосфаты находятся в растворе в виде гидрофосфата: MgCl2 + Na2HPO4 + NH4OH + 5H2O = = NH4MgPO4 · 6H2O + 2NaCl. Получается белый мелкокристаллический осадок, который практически нерастворим в воде, но растворяется в разбавленных кислотах. Образование осадка может происходить не сразу; чтобы ускорить кристаллизацию, стенку пробирки надо потереть стеклянной палочкой. Этот старинный прием создает на стенках центры кристаллизации, и дальше выпадение осадка идет легко. При сильном увеличении в осадке видны кристаллы характерной формы. С помощью этой простой реакции можно обнаружить фосфат-анионы в удобрениях и даже в напитках типа «Пепси» или «Фанта» (в небольших концентрациях в них добавляют свободную фосфорную кислоту). Фосфат магния – аммония имеет довольно редкую особенность: его растворимость в воде уменьшается при повышении температуры – от 0,52 г/л при 20 °С до 0,19 г/л при 80 °С. Как же появился струвит в консервах? То, что в рыбьих костях много фосфора, общеизвестно. Богатую фосфором рыбную муку используют как пищевую добавку к корму сельскохозяйственных животных и птиц. Ну а магний в небольших количествах мог попасть в консервы с морской водой. Вот при длительном хранении и выросли в банке мелкие кристаллики. Кстати, для человека они совершенно безвредны.

И. А. Леенсон, Занимательная химия для детей и взрослых, 2013

При попадании соединений азота в почву аммонийная их форма (NH|) хорошо сорбируется породами и не вымывается из почв так быстро, как нитратная. Та часть солей аммония, которая не усваивается растениями и не сорбируется породами, окисляется сначала до нитритов, а затем до нитратов. По своим миграционным свойствам нитраты являются аналогами хлора, они отличаются высокой растворимостью и отсутствием гидрохимических барьеров. В связи с этим в сельскохозяйственных районах нитраты являются самым масштабным загрязнителем подземных вод. Грунтовые воды многих стран содержат нитраты в концентрациях, значительно превышающих предельно допустимые. Максимальные концентрации могут превышать 1000 мг/л.

М. А. Краснова, Полный справочник санитарного врача, 2013

Из соединений железа с кислородом наибольшее влияние на свойства стали оказывает оксид железа FeO, так как только он растворяется в железе. Растворимость оксида железа в стали зависит главным образом от содержания углерода и температуры металла. С увеличением содержания углерода в стали растворимость оксида железа снижается. При высокой температуре стали растворимость оксида железа выше, чем при низкой температуре. Поэтому при охлаждении стали происходит выпадение из раствора оксида железа FeO. При высоких скоростях охлаждения часть оксида железа остается в растворе, образуя шлаковые прослойки между зернами металла.

И. В. Мельников, Металлургические процессы при сварке, 2012

ИК-спектроскопия основана на поглощении инфракрасного излучения молекулами изучаемого вещества. При поглощении ИК-излучения происходит возбуждение колебаний и вращений молекул. Обычно используют средний ИК-диапазон – 4000–400 см-1 (диапазон основных колебаний молекул). Практически все вещества, за исключением металлов, могут быть исследованы методом ИК-спектроскопии независимо от их физического состояния, цвета, кристаллической формы, молекулярного веса, числа компонентов, растворимости [5].

Коллектив авторов, Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 3, 2012

Кристаллической структурой воды он объясняет и феномен ее растворимости. Почему вода растворяет практически все другие вещества? Потому что в ней могут содержаться кристаллы с электромагнитным рисунком, подобным растворяемому телу. Расшифровав код, они расщепляют информационную субстанцию. Что касается влияния электромагнитного поля и этилового спирта на воду, то при таком соединении происходит банальное разрушение кристаллов. Во всех остальных случаях наблюдается информационное взаимодействие.

С. В. Филатова, Магия воды. Чудесные исцеления, 2012

Фульвокислоты отличаются от гуминовых большей динамикой и повышенным уровнем растворимости. По соотношению между ними судят о качестве почвы. Однако даже в наши дни ученые не могут точно описать процесс формирования гумусовых кислот. Одни почвоведы выдвигают так называемую конденсационную гипотезу и говорят о том, что указанные соединения образуются вследствие синтеза на основе низкомолекулярных структур органического происхождения. Согласно гипотезе, автором которой является Л. Н. Александрова, формирование гумусовых кислот происходит при взаимодействии высокомолекулярных компонентов – биополимеров и белков, которые в дальнейшем подвергаются окислению и расщеплению.

С. П. Кашин, Секреты плодородной почвы. Самые эффективные удобрения, 2015

Исследован процесс и подобраны оптимальные условия по растворимости пропилена в этилбензоле и изопропилбензоле. Приведены данные по растворимости с целью использования результатов исследования в процессе эпоксидирования пропилена гидропероксидами исследуемых углеводородов.

Коллектив авторов, 100-летию академика П.А. Кирпичникова. Научная сессия (5-8 февраля 2013 г.), 2013

Основной характеристикой борной кислоты является плохая растворимость в воде. Однако она быстро растворяется в спирте. Это вещество обладает высокими дезинфицирующими и антибактериальными свойствами, благодаря чему широко применяется не только в медицине, но и в кулинарии.

С. А. Хворостухина, Всё о специях, 2011

Сорбиновая кислота (C6H802). Сорбиновая кислота представляет собой белый порошок без вкуса и запаха, с наивысшей растворимостью в воде 0,2%, хорошо растворяется в спирте. Растворяется в воде сорбит натрия или калия. В любых концентрациях не меняет органолептических свойств (вкуса, запаха, цвета и консистенции). Кипятить с продуктами из-за ее низкой текучести можно. Используют при консервировании в кислых средах. Не действует против бактерий молочнокислого брожения, поэтому иногда ее используют при производстве маринованных огурцов.

Н. А. Семикова, Большая энциклопедия консервирования, 2003

Диаммофос. Сложное фосфорно-азотное удобрение. Содержит до 21 % азота и до 53 % фосфора. Эффективность действия выше, чем у аммофоса, так как не нужно вносить дополнительно азот. Растворимость хорошая. При хранении не слеживается. Подкисляет почву. Не ухудшает свойств почвы, так как не содержит балластных веществ.

Анна Зорина, Удобрения и подкормка для приусадебного участка. Гарантия высокого урожая, 2016

При рассмотрении механизма действия желтых ванн на больной организм необходимо учитывать не только влияние на него температурного раздражителя, но и действие раздражителей химической природы, входящих в состав желтого скипидарного раствора. Эти химические раздражители расширяют спектр лечебного воздействия ванн. В ходе исследований установлено, что терпентинное масло (скипидар) оказывает раздражающее действие на чувствительные нервные окончания, лежащие в толще кожи. Это объясняется способностью химического вещества пинена (основной составной части терпентинного масла) проникать через эпидермис (самый верхний слой кожи) к ее нервным окончаниям и вызывать рефлекторные изменения при их возбуждении. Пинен проникает через эпидермис благодаря своей хорошей растворимости в жирах кожи.

Александр Тугольский, Скипидарные ванны, -1

Каменное масло легко растворяется в воде и умеренно или слабо – в других жидкостях. Вот на этом-то свойстве – хорошей растворимости в воде – и основан метод очищения каменного масла.

Мария Полевая, Каменное масло в лечении бесплодия и злокачественных опухолей, 2017

4. Пиноцитоз. Процесс транспорта осуществляется посредством образования из структур клеточных мембран специальных пузырьков, в которых заключены частицы лекарственного вещества, перемещающиеся к противоположной стороне мембраны и высвобождающие свое содержимое. Прохождение лекарственных средств через пищеварительный тракт тесно связано с их растворимостью в липидах и ионизацией. Установлено, что при приеме лекарственных веществ внутрь скорость их абсорбции в различных отделах ЖКТ неодинакова. Пройдя через слизистую оболочку желудка и кишечника, вещество поступает в печень, где под действием ее ферментов подвергается значительным изменениям. На процесс всасывания лекарств в желудке и кишечнике оказывает влияние рН. Так, в желудке рН 1–3, что способствует более легкому всасыванию кислот, а повышение в тонкой и толстой кишках рН до 8 – оснований. В то же время в кислой среде желудка некоторые препараты могут разрушаться, например бензилпенициллин. Ферменты ЖКТ инактивируют белки и полипептиды, а соли желчных кислот могут ускорить всасывание лекарств или замедлить его, образуя нерастворимые соединения.

Аурика Луковкина, Полный курс за 3 дня. Фармакология, 2009

По растворимости в различных растворителях красители делятся на водо-, спирто– и жирорастворимые, восковые и др.

И. В. Мельников, Деревообработка. Лакокрасочные материалы, 2012

Лекарственные формы. Гранулы для приготовления раствора для приема внутрь по 200 г, таблетки шипучие. Лечебное действие. Растворяет и предупреждает образование мочекислых камней за счет ощелачивания мочи. Снижает выведение кальция, улучшает растворимость кальция оксалата в моче, препятствует образованию кальций-оксалатных камней.

И. И. Павлова, Лекарственные средства. Новейший справочник, 2012

Хотя самые древние микроскопические ископаемые остатки на сегодня выявлены в формации Стрелли-Пул, следы архейской и протерозойской бактериальной жизнедеятельности видны во всем. Даже перекатывавшиеся по морскому дну песчинки обрастали бактериальными пленками, продолжавшими осаждение карбоната, и превращались в причудливые слоистые шарики – ооиды, иногда достигавшие в диаметре нескольких сантиметров (рис. 5.1). В целом же подавляющая масса архейских и протерозойских карбонатов, значительно нарастивших площадь континентов, обязана своим происхождением бактериальным сообществам. Без них это было просто физически (и химически) невозможно: при повышенном уровне углекислого газа возрастает и кислотность среды, что усиливает растворимость карбонатов, особенно кальцита и арагонита. Воспрепятствовать растворению карбонатных минералов способны микробы, преобразуя среду из кислой в щелочную хотя бы в придонном слое.

Андрей Журавлев, Сотворение Земли. Как живые организмы создали наш мир, 2018

Существенную роль в превращении липидов в организме играет соотношение различных липидов в пище. От количества ненасыщенных жирных кислот и фосфолипидов зависит не только всасывание жирорастворимых витаминов, но и растворимость и стабильность холестерина в жидких тканях организма (плазме крови, лимфе) и желчевыводящих путях. Растительные масла содержат много фосфолипидов и полиненасыщенных кислот, препятствуют избыточному накоплению холестерина, его отложению в сосудах и других тканях и способствует его выведению из организма. Наиболее сильное влияние на эти процессы оказывают кукурузное, сафлоровое, хлопковое и подсолнечное масла. Потребление ненасыщенных жирных кислот, имеющихся в растительных маслах, оказывает благоприятное воздействие на синтез эндогенных фосфолипидов, субстратами которых они являются, и на образование других веществ, для которых требуются полиненасыщенные жирные кислоты. Являясь разобщителями окислительного фосфорилирования, ненасыщенные жирные кислоты ускоряют процессы окисления в митохондриях тканей и тем самым регулируют избыточное отложение триглицеринов (жиров). Существенное влияние на биосинтез фосфолипидов и триглицеринов оказывают липотропные факторы. Они облегчают биосинтез фосфолипидов. Их отсутствие в пище способствует образованию триглицеринов. Голодание вызывает мобилизацию триглицеринов из жировой ткани и угнетает биогенный синтез холестерина.

В. В. Моисеева, Лечебное питание при ожирении, 2013

Что касается жирового обмена, то в клетках печени – гепатоцитах – из поступающих с пищей содержащих углеводороды липидов вырабатываются и затем выделяются в кровь желчь и холестерин. Холестерин и сам выступает в качестве пластического материала. Так, из него в печени образуются желчные кислоты, обеспечивающие растворимость в желчи холестерина. Он также используется организмом и в синтезе гормонов, биологически активных веществ, клеточных мембран.

Л. С. Любимова, Чтобы печень была здорова, 2009