محلول مخلوطی همگن از دو یا چند ماده است. یک مخلوط همگن به این معنی است که ترکیب آن در کل یکسان است. محلول همگن به عنوان محلول واقعی نیز شناخته می شود. اندازه ذرات محلول در محلول های واقعی به اندازه یک مولکول است. بنابراین محلول های واقعی را محلول های مولکولی می نامند. فقط مواد محلول، محلول های واقعی را تشکیل می دهند. نمک، شکر، سرکه، آلیاژهای فلزی و هوا نمونه هایی از محلول ها هستند.
اجزای محلول
موادی که در یک محلول یافت می شوند به عنوان اجزای آنها شناخته می شوند. برای مثال آب و شکر اجزای یک محلول شکر هستند.
حلال: جزئی از محلول است که فراوان است و مواد دیگری در آن حل می شود. حلال نیز محیط محلول است. به عنوان مثال، در محلول قند در آب، آب به عنوان حلال نامیده می شود.
حل شونده: ماده ای است که در حلال حل می شود تا محلول درست شود. به عنوان مثال، شکر به عنوان یک حل شونده در محلول شکر در آب شناخته می شود.
خواص محلول
خواص مشخصه مهم یک محلول به شرح زیر است:
- محلول یک مخلوط همگن است.
- ذرات حل شونده در محلول بسیار کوچک هستند. قطر آن کمتر از 1 نانومتر (1 نانومتر = 10 تا 9 متر) است.
- حتی با میکروسکوپ هم نمی توان ذرات محلول را دید.
- ذرات یک محلول از کاغذ صافی عبور می کنند. در نتیجه، فیلتراسیون نمی تواند یک محلول را جدا کند.
- محلول ها بسیار پایدار هستند. هنگامی که محلولی نگهداری می شود، ذرات املاح از یکدیگر جدا نمی شوند.
- محلول واقعی نور را پراکنده نمی کند به این دلیل که ذرات آن بسیار بسیار کوچک هستند.
انواع محلول ها
در طول تشکیل یک محلول، هر حالت ماده (جامد، مایع یا گاز) می تواند هم به عنوان حلال و هم به عنوان حل شونده عمل کند. در نتیجه، بسته به حالت فیزیکی حل شونده و حلال، انواع محلول مختلف وجود دارد:
محلول جامد-مایع:
اکثر مواد جامد در یک مایع حل می شوند و مخلوط های همگنی به نام محلول های جامد- مایع تشکیل می دهند. در چنین مواردی از جامد به عنوان حل شونده و از مایع به عنوان حلال یاد می شود. زمانی که محلول رقیق است مقدار املاح بسیار کمتر از مقدار حلال است. اگر مقدار املاح نسبتاً بیشتر باشد، محلول غلیظ می شود.
محلول مایع-مایع:
در این محلول ها، حل شونده و حلال هر دو در حالت مایع هستند. هنگامی که دو مایع با هم مخلوط می شوند، سیستم می تواند همگن یا غیر همگن باشد.
محلول گاز-مایع:
محلولهای گاز مایع محلول هایی هستند که دارای یک حلال گازی و یک حلال مایع هستند. به عنوان مثال، مخلوطی از دی اکسید کربن در آب، محلولی از اکسیژن در آب. حلالیت گاز در مایع توسط عوامل مختلفی تعیین می شود. موارد مهم عبارتند از:
- طبیعت گاز
- طبیعت مایع
- درجه حرارت
- فشار
انواع محلول بر اساس ماهیت حلال
محلول آبی: محلول آبی محلولی است که از حل کردن یک جامد در آب تشکیل می شود. محلول های آبی شامل محلول های نمک معمولی در آب، محلول های قندی در آب و محلول های شوینده در آب هستند.
محلول غیر آبی: محلول غیر آبی محلولی است که از حل شدن جامد در مایعی غیر از آب مانند الکل، بنزن، استون، دی سولفید کربن و غیره به وجود می آید.
انواع محلول بر اساس غلظت
محلول غلیظ: محلول غلیظ حاوی غلظت بالایی از املاح در حلال معین است. محلول آب نمک، آب پرتقال و چای تیره رنگ چند نمونه هستند.
محلول رقیق: محلول رقیق از مقدار کمی املاح و مقدار زیادی حلال تشکیل شده است. به عنوان مثال می توان به محلول نمک و چای با رنگ روشن اشاره کرد.
انواع محلول بر اساس غلظت املاح در دو محلول
یک سلول غوطه ور در محلول در یک بشر را در نظر بگیرید. بر اساس غلظت املاح در دو حلال (در سلول و در بشر) می توانیم انواع محلول های زیر را داشته باشیم:
محلول ایزوتونیک: غلظت املاح در این محلول ها یکسان است. در نتیجه، آب در هر دو جهت در سراسر سلول از محلول موجود در فنجان حرکت می کند.
محلول هایپرتونیک: از آنجایی که محلول موجود در لیوان دارای غلظت املاح بیشتری است، آب از سلول به بیرون نشت می کند و به محلول موجود در فنجان می ریزد و باعث پلاسمولیز یا کوچک شدن سلول می شود.
محلول هیپوتونیک: از آنجا که محلول موجود در لیوان حاوی غلظت کمتری از املاح است، آب وارد سلول شده و باعث متورم شدن و در نهایت ترکیدن آن می شود.