วิธีทำสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด

เทผลึกน้ำตาลลงในน้ำ คนให้เข้ากัน แล้วน้ำตาลจะละลาย เทและกวนต่อไป และเมื่อถึงจุดหนึ่ง จะไม่ละลายอีกต่อไป และผลึกจะตกลงไปที่ด้านล่างของแก้ว เมื่อถึงจุดนี้ สารละลายจะเรียกว่าอิ่มตัว แต่เดี๋ยวก่อน คุณสามารถทำให้ผลึกน้ำตาลละลายมากขึ้นโดยการต้มน้ำร้อน เมื่อคุณถึงจุดอิ่มตัวและน้ำตาลละลายมากขึ้น คุณจะได้สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด คุณสามารถทำได้ด้วยเกลือ น้ำตาล ผลึกโซเดียมอะซิเตท และสิ่งอื่นใดที่จะละลายในน้ำ อันที่จริง คุณไม่จำเป็นต้องมีน้ำด้วยซ้ำเพื่อสร้างสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด คุณสามารถใช้แอลกอฮอล์ ทินเนอร์สี หรือตัวทำละลายอื่นๆ ง่ายที่สุดที่จะทำกับน้ำ เพราะน้ำเป็นตัวทำละลายที่ดีที่สุดในโลก

น้ำเป็นหนึ่งในสารประกอบทางเคมีที่น่าสนใจและสำคัญที่สุดที่มีอยู่ โมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุลประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจนที่มีประจุบวกสองอะตอมและอะตอมออกซิเจนที่มีประจุลบ อะตอมของไฮโดรเจนจัดเรียงตัวเองบนอะตอมออกซิเจนที่ใหญ่กว่ามากเพื่อสร้างขั้วสุทธิจากด้านหนึ่งของโมเลกุลไปยังอีกด้านหนึ่ง ด้วยเหตุนี้ โมเลกุลของน้ำจึงเกิดพันธะระหว่างกันในกระบวนการที่เรียกว่าพันธะไฮโดรเจน

เมื่อคุณแนะนำตัวถูกละลาย เช่น น้ำตาลหรือเกลือ โมเลกุลของน้ำจะถูกดึงดูดไปยังอะตอมและโมเลกุลของตัวถูกละลายมากกว่าที่จะถูกดึงดูดเข้าหากัน พวกมันล้อมรอบโมเลกุลของตัวถูกละลาย และในขณะที่พวกมันทำ ตัวถูกละลายจะค่อยๆ สลายตัว อะตอมและโมเลกุลขององค์ประกอบลอยออกไป แต่ละตัวล้อมรอบด้วยโมเลกุลของน้ำ และตัวถูกละลายจะละลาย หากคุณยังคงกวนในตัวทำละลายมากขึ้น แม้ว่าในที่สุด โมเลกุลของน้ำก็จะหมดเพื่อทำงานนี้ และ ณ จุดนี้ สารละลายจะอิ่มตัว

วิธีที่จะทำให้สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดคือการเพิ่มความร้อน แต่ความร้อนเพียงเล็กน้อยก็ใช้ไม่ได้ผล คุณต้องต้มน้ำให้ร้อนใกล้กับจุดเดือด เมื่อน้ำร้อนขึ้นเช่นนี้ โมเลกุลของน้ำจะมีอิสระในการเคลื่อนที่ไปรอบๆ และมีพื้นที่สำหรับโมเลกุลของตัวถูกละลายระหว่างโมเลกุลมากขึ้น คุณสามารถกวนเกลือ น้ำตาล หรือสารละลายอื่นๆ ต่อไปได้ และสารละลายจะยังคงละลายต่อไป แม้ว่าจะถึงจุดอิ่มตัวแล้วก็ตาม นำความร้อนออกและปล่อยให้สารละลายค่อยๆ เย็นลง และตัวถูกละลายจะยังคงละลายอยู่ อย่างน้อยก็ชั่วขณะหนึ่ง โดยพื้นฐานแล้วนี่คือคำจำกัดความที่อิ่มตัวยิ่งยวด สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดมีความเสถียรสูง และสิ่งแปลกประหลาดอาจเกิดขึ้นได้

คุณเคยได้ยินเกี่ยวกับน้ำแข็งร้อนหรือไม่? ผลิตจากสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดของน้ำและผลึกโซเดียมอะซิเตท เมื่อคุณใส่ผลึกโซเดียมอะซิเตทเดี่ยวลงในสารละลายดังกล่าว มันเหมือนกับทริกเกอร์ที่เริ่มปฏิกิริยาอย่างกะทันหันโดยที่โซเดียมอะซิเตตส่วนเกินทั้งหมดในสารละลายจะตกผลึกอย่างรวดเร็ว นี่เป็นกระบวนการคายความร้อนที่ปล่อยความร้อนออกมา ดังนั้นในขณะที่ปฏิกิริยาทำให้เกิดผลึกคล้ายน้ำแข็ง แต่ก็ทำให้เกิดความร้อนขึ้นด้วย จึงเป็นที่มาของชื่อน้ำแข็งร้อน หากต้องการดูการสาธิตที่น่าทึ่งของการก่อตัวเป็นผลึก ให้ค่อยๆ เทสารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดลงบนผลึกที่ไม่ละลายน้ำสองสามก้อน การตกผลึกเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจนสร้างหอคอยคริสตัลเมื่อคุณเท

กระบวนการที่คล้ายคลึงกันนี้จะเกิดขึ้นเมื่อคุณให้น้ำร้อนจนถึงจุดเดือด คนในน้ำตาล ปล่อยให้สารละลายเย็นลงและแขวนเชือกในสารละลาย น้ำตาลค่อยๆ รวมตัวกันบนเชือกและก่อตัวเป็นคริสตัลขนาดใหญ่ที่คุณสามารถเพลิดเพลินเป็นลูกกวาดได้ คำพูดสำหรับคนฉลาด: เพลิดเพลินกับลูกอมร็อคในปริมาณที่พอเหมาะและอย่าลืมแปรงฟัน น้ำตาลมีส่วนทำให้เกิดฟันผุ