โซลูชันทางวิทยาศาสตร์คืออะไร?

เมื่อพูดถึงวิทยาศาสตร์ การแก้ปัญหาไม่ได้หมายความถึงคำตอบที่ถูกต้องของแบบทดสอบเคมีนั้นเท่านั้น โดยคำกว้างๆ ซึ่งที่แกนกลางหมายถึงส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันของส่วนประกอบตั้งแต่สองอย่างขึ้นไป สารละลายตามธรรมชาติอยู่รอบตัวเรา อากาศที่เราหายใจเข้าไปนั้นเป็นสารละลาย เช่นเดียวกับโลหะผสมทั่วไป เช่น เหล็กและทองแดง ด้วยความเข้าใจเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับสิ่งที่ประกอบกันเป็นวิธีแก้ปัญหา คุณก็จะสามารถประดิษฐ์ของคุณเองและจดจำได้ง่ายเมื่อเจอปัญหาเหล่านั้น

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

สารละลายในทางวิทยาศาสตร์คือส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบตั้งแต่สองส่วนประกอบขึ้นไป และสามารถเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซได้ สารละลายทั่วไป ได้แก่ เหล็ก อากาศ และน้ำเกลือ

สำหรับการพิจารณาเป็นสารละลาย ของผสมต้องมีอย่างน้อยสององค์ประกอบและเป็นเนื้อเดียวกัน ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันหมายความว่าวัสดุที่เกี่ยวข้องได้ละลายเข้าด้วยกันและดูเหมือนจะเป็นหนึ่งเดียว ตัวอย่างเช่น เมื่อคุณดูแก้วที่เต็มไปด้วยโซดา คุณกำลังดูน้ำที่ผสมกับส่วนผสมต่างๆ ที่อาจรวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำตาล และสีสังเคราะห์ แต่คุณไม่เห็นส่วนผสมเหล่านั้นทีละอย่าง คุณเพียงแค่เห็นเครื่องดื่มอัดลมหนึ่งแก้ว ซึ่งเป็นส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกัน

หากคุณดูน้ำสลัดหนึ่งขวดที่ทำด้วยน้ำมันและน้ำส้มสายชู ในทางกลับกัน คุณกำลังดูส่วนผสมที่ต่างกันออกไป น้ำสลัดไม่ใช่วิธีแก้ปัญหา เพราะน้ำมันและน้ำส้มสายชูจะไม่ละลายเข้ากัน (แม้ว่าคุณจะเขย่าขวดแรงๆ ก็ตาม)

สารละลายประกอบด้วยองค์ประกอบหลักหนึ่งตัว เรียกว่าตัวทำละลาย และส่วนประกอบอื่นอย่างน้อยหนึ่งส่วนประกอบ: ตัวถูกละลาย ในแก้วโซดา น้ำจะเป็นตัวทำละลาย และส่วนผสมรองอื่นๆ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์หรือน้ำตาลจะเป็นตัวทำละลาย

บางครั้ง สารละลายของเหลวประกอบด้วยสององค์ประกอบเท่านั้น และแสดงแทนอย่างเท่าเทียมกัน ในกรณีนั้น คำว่าตัวทำละลายและตัวถูกละลายจะใช้แทนกันได้ สารละลายยังพบได้ทั่วไปในสสารอีกสองรูปแบบ คือ ก๊าซและของแข็ง

สารละลายที่เป็นของแข็งเกิดขึ้นเมื่อตัวทำละลายหรือส่วนประกอบหลักเป็นของแข็ง ก๊าซ ของเหลว และของแข็งอื่นๆ สามารถละลายในตัวทำละลายเพื่อสร้างสารละลายที่เป็นของแข็งได้ วัสดุที่เป็นของแข็งทั่วไปหลายอย่าง เช่น โพลีเมอร์ เป็นตัวอย่างของส่วนผสมที่เป็นของแข็ง วันนี้คุณคงเคยพบกับสารละลายโพลีเมอร์บางประเภทแล้ว ใช้ทำสิ่งของทุกประเภทตั้งแต่ขวดน้ำพลาสติก คอนแทคเลนส์ ไปจนถึงคอมพิวเตอร์

เหล็กเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของสารละลายที่เป็นของแข็ง เนื่องจากเป็นส่วนผสมของเหล็ก คาร์บอน และโครเมียม วัสดุอื่นๆ ที่ใช้ในอาคาร เช่น บรอนซ์และทองเหลือง เป็นโลหะผสมที่เป็นของแข็ง การสร้างวัสดุเหล่านี้ต้องใช้ความรู้ทางวิทยาศาสตร์โดยละเอียดเกี่ยวกับวิธีสร้างสมการที่ช่วยให้ส่วนผสมเหล่านี้สามารถรวมกันเป็นโครงสร้างที่เป็นเนื้อเดียวกันและเป็นเนื้อเดียวกันได้

เมื่อสารละลายเริ่มต้นด้วยตัวทำละลายแก๊ส แล้วผสมกับตัวทำละลายแก๊ส ผลที่ได้คือสารละลายแก๊สกับแก๊ส สารละลายก๊าซธรรมชาติที่พบบ่อยที่สุดคืออากาศที่เราหายใจเข้าไปทุกวัน ซึ่งเป็นส่วนผสมของไนโตรเจน ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ