გადაწყვეტილებებს, ისევე როგორც მათი ფორმირების პროცესს, უდიდესი მნიშვნელობა აქვს ჩვენს გარშემო არსებულ სამყაროში. წყალი და ჰაერი მათი ორი წარმომადგენელია, რომელთა გარეშე სიცოცხლე დედამიწაზე შეუძლებელია. მცენარეებსა და ცხოველებში ბიოლოგიური სითხეების უმეტესობა ასევე ხსნარია. საჭმლის მონელების პროცესი განუყოფლად არის დაკავშირებული საკვები ნივთიერებების დაშლასთან.
ნებისმიერი წარმოება დაკავშირებულია გარკვეული ტიპის ხსნარების გამოყენებასთან. ისინი გამოიყენება ტექსტილის, კვების, ფარმაცევტული, ლითონის, სამთო, პლასტმასის და ბოჭკოვანი მრეწველობის მრეწველობაში. ამიტომ მნიშვნელოვანია გვესმოდეს რა არის ისინი, ვიცოდეთ მათი თვისებები და განმასხვავებელი ნიშნები.
ჭეშმარიტი გადაწყვეტილებების ნიშნები
გადაწყვეტილებები გაგებულია, როგორც მრავალკომპონენტიანი ერთგვაროვანი სისტემები, რომლებიც წარმოიქმნება ერთი კომპონენტის მეორეში განაწილების დროს. მათ ასევე უწოდებენ დისპერსიულ სისტემებს, რომლებიც, ნაწილაკების ზომის მიხედვით, იყოფა კოლოიდურ სისტემებად, სუსპენზიებად და ნამდვილ ხსნარებად.
ამ უკანასკნელში კომპონენტები განცალკევებულ მდგომარეობაში არიან მოლეკულებად, ატომებად ან იონებად. ასეთი მოლეკულური დისპერსიული სისტემები ხასიათდება შემდეგი მახასიათებლებით:
- აფინურობა (ურთიერთქმედება);
- განათლების სპონტანურობა;
- კონცენტრაციის მუდმივობა;
- ერთგვაროვნება;
- მდგრადობა.
სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ისინი შეიძლება წარმოიქმნას, თუ არსებობს კომპონენტებს შორის ურთიერთქმედება, რაც იწვევს ნივთიერების სპონტანურ გამოყოფას პაწაწინა ნაწილაკებად გარე ძალისხმევის გარეშე. მიღებული გადაწყვეტილებები უნდა იყოს ერთფაზიანი, ანუ არ უნდა იყოს ინტერფეისი შემადგენელ ნაწილებს შორის. ბოლო ნიშანი ყველაზე მნიშვნელოვანია, რადგან დაშლის პროცესი შეიძლება სპონტანურად გაგრძელდეს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ის ენერგიულად ხელსაყრელია სისტემისთვის. ამ შემთხვევაში, თავისუფალი ენერგია მცირდება და სისტემა წონასწორობა ხდება. ყველა ამ მახასიათებლის გათვალისწინებით, შეგვიძლია ჩამოვაყალიბოთ შემდეგი განმარტება:
ნამდვილი ხსნარი არის ორი ან მეტი ნივთიერების ურთიერთქმედების ნაწილაკების სტაბილური წონასწორობის სისტემა, რომელთა ზომა არ აღემატება 10-7სმ, ანუ ისინი თანაზომიერია. ატომებით, მოლეკულებით და იონებით.
ერთ-ერთი ნივთიერება არის გამხსნელი (როგორც წესი, ეს ის კომპონენტია, რომლის კონცენტრაციაც უფრო მაღალია), დანარჩენი კი ხსნადი. თუ თავდაპირველი ნივთიერებები იყო აგრეგაციის სხვადასხვა მდგომარეობაში, მაშინ გამხსნელი მიიღება როგორც გამხსნელი, რომელმაც არ შეცვალა იგი.
ნამდვილი გადაწყვეტილებების ტიპები
აგრეგაციის მდგომარეობის მიხედვით ხსნარები არის თხევადი, აირისებრი და მყარი. თხევადი სისტემები ყველაზე გავრცელებულია და ისინი ასევე იყოფა რამდენიმე ტიპად, საწყისი მდგომარეობის მიხედვით.ხსნადი:
- მყარი სითხეში, როგორიცაა შაქარი ან მარილი წყალში;
- თხევადი სითხეში, როგორიცაა გოგირდის ან მარილმჟავა წყალში;
- აირიანი თხევადი, როგორიცაა ჟანგბადი ან ნახშირორჟანგი წყალში.
თუმცა, არა მხოლოდ წყალი შეიძლება იყოს გამხსნელი. და გამხსნელის ბუნებით, ყველა თხევადი ხსნარი იყოფა წყალში, თუ ნივთიერებები იხსნება წყალში და არაწყალად, თუ ნივთიერებები იხსნება ეთერში, ეთანოლში, ბენზოლში და ა.შ.
ელექტრული გამტარობის მიხედვით ხსნარები იყოფა ელექტროლიტებად და არაელექტროლიტებად. ელექტროლიტები არის ნაერთები უპირატესად იონური კრისტალური კავშირით, რომლებიც ხსნარში დაშლისას წარმოქმნიან იონებს. როდესაც იხსნება, არაელექტროლიტები იშლება ატომებად ან მოლეკულებად.
ნამდვილ ხსნარებში ერთდროულად ხდება ორი საპირისპირო პროცესი - ნივთიერების დაშლა და მისი კრისტალიზაცია. „ხსნარ-ხსნარის“სისტემაში წონასწორობის პოზიციიდან გამომდინარე, განასხვავებენ ხსნარების შემდეგ ტიპებს:
- გაჯერებული, როდესაც გარკვეული ნივთიერების დაშლის სიჩქარე უდრის მისივე კრისტალიზაციის სიჩქარეს, ანუ ხსნარი წონასწორობაშია გამხსნელთან;
- უჯერი, თუ ისინი შეიცავს ნაკლებ გამხსნელს, ვიდრე გაჯერებულს იმავე ტემპერატურაზე;
- ზეგაჯერებული, რომელიც შეიცავს გაჯერებულთან შედარებით ხსნარის ჭარბად და მისი ერთი კრისტალი საკმარისია აქტიური კრისტალიზაციის დასაწყებად.
რაოდენობრივადმახასიათებლები, რომლებიც ასახავს კონკრეტული კომპონენტის შემცველობას ხსნარებში, იყენებენ კონცენტრაციას. ხსნარებს დაბალი შემცველობის მქონე ხსნარებს ეწოდება განზავებული, ხოლო მაღალი შემცველობის მქონე - კონცენტრირებული.
კონცენტრირების გამოხატვის გზები
მასური ფრაქცია (ω) - ნივთიერების მასა (mv-va), მოხსენიებულია ხსნარის მასაზე (mp-ra). ამ შემთხვევაში ხსნარის მასა მიიღება ნივთიერებისა და გამხსნელის მასების ჯამად (mp-la).
მოლური ფრაქცია (N) - გახსნილი ნივთიერების მოლების რაოდენობა (Nv-va) გაყოფილი ნივთიერებების მოლის საერთო რაოდენობაზე, რომლებიც ქმნიან ხსნარს (ΣN).
მოლარობა (Cm) - გახსნილი ნივთიერების მოლების რაოდენობა (Nv-va) გაყოფილი გამხსნელის მასაზე (მ r-la).
მოლური კონცენტრაცია (Cm) - გახსნილი ნივთიერების მასა (mv-va) აღნიშნავს მთლიანი ხსნარის მოცულობას (V).
ნორმალობა, ან ექვივალენტური კონცენტრაცია, (Cn) - გახსნილი ნივთიერების ეკვივალენტების რაოდენობა (E), მითითებული ხსნარის მოცულობაზე.
ტიტრი (T) - ნივთიერების მასა (m in-va) გახსნილი ხსნარის მოცემულ მოცულობაში.
აიროვანი ნივთიერების მოცულობითი ფრაქცია (ϕ) - ნივთიერების მოცულობა (Vv-va) გაყოფილი ხსნარის მოცულობაზე (V p-ra).
ხსნარების თვისებები
ამ საკითხის გათვალისწინებით, ყველაზე ხშირად საუბრობენ არაელექტროლიტების განზავებულ ხსნარებზე. ეს განპირობებულია, პირველ რიგში, იმით, რომ ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედების ხარისხი მათ იდეალურ გაზებთან აახლოებს. და მეორეც,მათი თვისებები განპირობებულია ყველა ნაწილაკების ურთიერთდაკავშირებით და პროპორციულია კომპონენტების შემცველობით. ჭეშმარიტი ამონახსნების ასეთ თვისებებს კოლიგატიური ეწოდება. გამხსნელის ორთქლის წნევა ხსნარზე აღწერილია რაულის კანონით, რომელიც ამბობს, რომ გამხსნელის ΔР გაჯერებული ორთქლის წნევის შემცირება ხსნარზე პირდაპირპროპორციულია გამხსნელის მოლური ფრაქციისა (Tv- va) და ორთქლის წნევა სუფთა გამხსნელზე (R0r-la):
ΔР=Рor-la∙ Tv-va
ხსნარებში დუღილის ΔТк და გაყინვის წერტილების მატება პირდაპირპროპორციულია მათში გახსნილი ნივთიერებების მოლური კონცენტრაციის Сმ:
ΔTk=E ∙ Cm, სადაც E არის ბულიოსკოპიური მუდმივი;
ΔTz=K ∙ Cm, სადაც K არის კრიოსკოპიული მუდმივი.
ოსმოსური წნევა π გამოითვლება განტოლებით:
π=R∙E∙Xv-va / Vr-la, სადაც Xv-va არის გახსნილი ნივთიერების მოლური ფრაქცია, Vr-la არის გამხსნელის მოცულობა.
გადაწყვეტილების მნიშვნელობა ნებისმიერი ადამიანის ყოველდღიურ ცხოვრებაში ძნელია გადაჭარბებული. ბუნებრივი წყალი შეიცავს გახსნილ გაზებს - CO2 და O2, სხვადასხვა მარილებს - NaCl, CaSO4, MgCO3, KCl და ა.შ. მაგრამ ამ მინარევების გარეშე სხეულს შეუძლია დაარღვიოს წყალ-მარილის მეტაბოლიზმი და გულ-სისხლძარღვთა სისტემის მუშაობა. ნამდვილი ხსნარების კიდევ ერთი მაგალითია ლითონების შენადნობი. ეს შეიძლება იყოს სპილენძის ან სამკაული ოქრო, მაგრამ, რაც მთავარია, შერევის შემდეგმდნარი კომპონენტები და მიღებული ხსნარის გაგრილება, იქმნება ერთი მყარი ფაზა. ლითონის შენადნობები გამოიყენება ყველგან, დანაჩანგალიდან ელექტრონიკამდე.
