ما هي العوامل المؤثرة في الذوبان؟
يُمكن تعريف الذوبان (بالإنجليزية: Solvation) بأنه عبارة عن عملية تداخل واختلاط جزيئات مادة معينة في مادة أخرى، على سبيل المثال، عندما يذوب الملح في الماء تختلط ذرات الملح بذرات الماء ويتداخلان معًا، وعندها يطلق على الملح اسم المُذاب، أما الماء فيطلق عليه اسم المُذيب، للدلالة على أن الملح ذاب في الماء، وتجدر الإشارة إلى أن عملية الذوبان تتأثر بعوامل عديدة، وهي كالآتي:[١][٢][٣]
درجة الحرارة
من أهم العوامل التي تؤثر في عملية الذوبان؛ درجة الحرارة، حيث يؤدي ارتفاع أو انخفاض درجة الحرارة إلى تسريع عملية الذوبان أو إبطائها، وذلك يعتمد اعتمادًا أساسيًا على طبيعة المادة، على سبيل المثال، إذا كانت المادة المُذابة في الحالة الصلبة أو الحالة السائلة، فإن ارتفاع درجة الحرارة يدي إلى زيادة ذائبيتها وتسريع عملية الذوبان، أما إذا كانت المواد المذابة في الحالة الغازية، فإن ارتفاع درجة الحرارة يقلل من ذائبيتها، وبالتالي يبطئ من عملية الذوبان.
الضغط
العامل الثاني الذي يؤثر على عملية الذوبان هو الضغط، ولكن مع ضرورة التنويه إلى أنه يؤثر فقط على قابلية ذوبان المواد الغازية في السوائل، ولكن لا يؤثر أبدًا على ذوبان مادة صلبة في السائل، فعندما يتم تطبيق ضغط معين على غاز أعلى سطح المذيب، فإن الغاز سينتقل إلى المذيب، ويحتل بعض الفراغات بين جزيئات المذيب، كما هو الحالة في علب المشروبات الغازية، ومع انخفاض الضغط المُطبق تنخفض قابلية ذوبان الغاز في السائل أيضًا، كما يحدث عند فتح علبة المشروبات الغازية، حيث ينخفض الضغط على الغاز، ولذلك يترك المحلول.
ينص قانون هنري على أنه عند درجة حرارة معينة، تتناسب قابلية ذوبان الغاز في السائل مع الضغط الجزئي للغاز فوق السائل.
القطبية
القطبية هي عامل آخر يؤثر في عملية الذوبان، حيث تذوب المواد المختلفة في موادٍ أخرى تمتلك نفس قطبيتها، حيث إن المواد القطبية تذوب بشكل أفضل وأسرع في المواد القطبية، أي في المواد المماثلة لها في القطبية، أما المواد اللاقطبية، فهي تذوب بشكل أفضل في المواد اللاقطبية المماثلة لها أيضًا، على سبيل المثال، تذوب اليوريا في الماء بشكل جيد جدًا؛ لأن كلاهما مواد قطبية، ولكنها غير قابلة للذوبان في البنزين؛ لأنه مادة غير قطبية.
مساحة سطح المواد المذابة
تؤثر مساحة سطح المواد المُذابة في عملية الذوبان أيضًا، فكلما كانت مساحة سطح المواد المذابة أكبر، كلما ازدادت ذائبيتها، وأصبحت عملية الذوبان أسرع، نظرًا لزياد عدد جزيئات المذاب التي تتلامس مع جزيئات المذيب، والعكس صحيح، أي أنه كلما كانت مساحة سطح المواد المذابة أقل كلما قلت ذائبيتها، وأصبحت عملية الذوبان أبطأ، على سبيل المثال، إذا قمنا بتكسير وطحن مكعب من السكر، فإننا نزيد من مساحة سطحه وبالتالي تكون عملية الذوبان أسرع من ذوبان المكعب كما هو في الماء.
حجم جزيئات المواد المذابة
يؤثر حجم جزيئات المواد المذابة على عملية الذوبان، حيث تكون المواد المذابة ذات الجزيئات الأصغر قابلة للذوبان أكثر من المواد المذابة ذات الجزيئات الأكبر، فكلما زاد حجم الجزيئات المكونة للمواد المذابة، كلما زادت صعوبة التفاف جزيئات المذيب حولها من أجل إذابتها، مع التنويه إلى أن تغيير درجة الحرارة والضغط يمكن أن يؤدي إلى تغيير قابلية ذوبان المادة، أي أن هذا العامل يأخذ بعين الاعتبار في ظل الظروف نفسها من درجات الحرارة والضغط.
المراجع
- ↑ "17.4 Factors Affecting Solubility", ck12, Retrieved 12/2/2023. Edited.
- ↑ "Solubility", newworldencyclopedia, Retrieved 12/2/2023. Edited.
- ↑ "What factors affect solubility?", aatbio, Retrieved 12/2/2023. Edited.
