先限定平衡与条件
把固体加入溶剂,颗粒逐渐消失并不意味着任何加入量都能溶解。在给定条件下,溶液与过量溶质达到平衡,溶解和析出过程在宏观上相互抵消,此时饱和溶液中的浓度对应溶解度。报告数值还须说明按溶剂质量、溶液体积还是其他基准表示。
未饱和溶液的浓度低于这一界限;过饱和溶液则可以在尚未成核析出的条件下暂时超过它。后者是动力学上可以维持的状态,不推翻平衡溶解度。加入晶种触发结晶,恰好显示“眼前仍然透明”不能单独证明体系已经平衡。
参考:[1]
温度和压力的作用并不相同
许多固体在水中的溶解度随温度升高而增加,但并非全部如此,具体曲线必须由物质性质或实验确定。气体在水中的溶解度则通常随温度升高而降低。把固体溶解的日常经验直接套用到气体,容易得到相反结论。
在适用的稀溶液条件下,亨利定律把气体溶解浓度与其上方气相中的分压联系起来。碳酸饮料开盖后,二氧化碳的外界分压降低,原有溶液不再处于同样的平衡条件,气体逐渐逸出。这里关键是该气体的分压,不只是笼统地说“压力大”。
参考:[1]
怎样测到可靠的数值
OECD第105号指南针对基本纯净、在水中稳定且不易挥发的物质,区分适合低溶解度的柱洗脱法和适合较高溶解度的摇瓶法。其核心不是规定一个通用搅拌时间,而是控制温度、安排足够接触,并检验测得浓度是否达到稳定。
分析前应区分真正溶解的物质与悬浮微粒,必要时分离未溶固体,避免把它们一并计入浓度。测定还要记录物质纯度、温度和相关pH条件,并采用适合该物质的定量方法。杂质、分解或胶体分散都可能使表面上精确的结果偏离所求对象。不同单位的数据换算,也必须保持同一浓度定义和温度条件。
参考:[2]
速度、总量与互溶性
搅拌和增大接触面积通常改变接近平衡的速度;它们不应被当作在同样条件下提高宏观平衡溶解度的充分证据。加入更多溶质也不必然提高饱和浓度,多余部分可以留在另一相中。
“相似相溶”只是理解分子间作用的经验提示,不是定量定律。两种液体能否在所有比例混合,属于互溶性问题;通常称作不互溶的液体也可能彼此少量溶解。把条件、相态和测量对象说清,才能比较不同物质或不同实验中的溶解度。