
【医】 supersaturated
过饱和(supersaturated)是物理化学领域的核心概念,指溶液、气体或固体系统中溶质浓度超过该条件下理论溶解度的特殊状态。根据《现代汉语词典》第7版的定义,该词描述"物质在溶液中含量超过正常溶解度的现象",其英文术语supersaturated源自拉丁语前缀super-(超过)与saturatus(饱和)的组合。
从热力学角度分析,过饱和体系属于亚稳态(metastable state),需满足两个必要条件:①系统温度或压力变化导致溶解度突变;②溶质未及时析出形成新相。这种现象常见于结晶实验中,例如将高温硫酸钠溶液缓慢冷却至室温时,若无晶核存在,溶液可长时间维持过饱和状态。
牛津大学出版社《化学术语词典》指出,过饱和现象的实际应用包括:①人工降雨中干冰促云层过冷水结晶;②制药工业控制药物结晶粒度;③地矿学中宝石自然形成过程。这些应用均需精确控制相变条件以避免自发结晶。
需特别注意,过饱和状态具有动力学不稳定性,轻微扰动或引入杂质都可能引发结晶。根据吉布斯自由能理论,该状态可表示为:
$$ ΔG = γA - VΔμ $$
其中γ为表面张力,A为界面面积,V为体积,Δμ为化学势差。该公式解释了晶核形成能垒的存在原因。
过饱和是指溶液或气体中的溶质浓度超过其在该条件下的正常溶解度或饱和状态,但仍未析出溶质的不稳定现象。以下是详细解释:
基本定义
在一定温度、压力下,当溶质浓度超过该条件下的溶解度时,溶液即处于过饱和状态。例如,室温下食盐的溶解度约为36g/100mL水,若浓度超过此值且溶质未析出,则为过饱和溶液。
形成原因
不稳定性与析出条件
过饱和溶液极不稳定,轻微扰动(如搅拌、震动)或加入晶种会立即引发结晶,恢复为饱和状态。例如,摇晃含过量糖的溶液会迅速析出糖晶体。
扩展应用与类比
与饱和状态的区别
饱和溶液处于动态平衡(溶解与析出速率相等),而过饱和是暂时失衡的高浓度状态。
总结来看,过饱和是热力学上的亚稳态,常见于实验室结晶操作或自然现象(如云层降雨需凝结核)。需注意其不稳定性,实际应用中需谨慎控制条件。
半胶束暴突贝利斯标尺跨距产生生命的反射镜发送前等待分散的感染性溃疡共同协议哈特利或有资产腈硅橡胶精囊体进口卡特尔开眼毛囊囊肿麻蚀秘本全部废除全面委托扰流人似腹盘吸虫失配因数授乳性消瘦收押令塑性理论天黑时脱水蓖麻子油