Διαλύματα 🥤

Στο προηγούμενο μάθημα αναφέρθηκε ότι τα ομογενή μείγματα ονομάζονται και διαλύματα. Ως ομογενή μείγματα, έχουν σε όλη τη μάζα τους τις ίδιες ιδιότητες.

Διαλύτης και διαλυμένη ουσία

Κάθε διάλυμα αποτελείται από δύο ή περισσότερα συστατικά. Ένα από αυτά τα συστατικά ονομάζεται διαλύτης, ενώ τα υπόλοιπα ονομάζονται διαλυμένες ουσίες. Διαλύτη θεωρούμε το συστατικό που έχει την ίδια φυσική κατάσταση με το διάλυμα. Στα υγρά διαλύματα ο διαλύτης βρίσκεται συνήθως σε μεγαλύτερη αναλογία.

Σε μια ορισμένη ποσότητα διαλύτη δεν μπορούμε να διαλύσουμε απεριόριστη ποσότητα διαλυμένης ουσίας. Η μέγιστη ποσότητα ουσίας που μπορεί να διαλυθεί σε ορισμένη ποσότητα διαλύτη εξαρτάται από το διαλύτη, από την ουσία, από τη θερμοκρασία κ.ά.

Το νερό ως παγκόσμιος διαλύτης

Το θαλασσινό νερό, αλλά και το νερό της βρύσης, το κρασί, ο ιδρώτας, τα δάκρυα είναι διαλύματα. Σε όλα αυτά διαλύτης είναι το νερό. Και στα διαλύματα που παρασκευάζονται στο εργαστήριο (ζαχαρόνερο, αλατόνερο, διάλυμα μελανιού) διαλύτης είναι πάλι το νερό. Τα διαλύματα στα οποία διαλύτης είναι το νερό ονομάζονται υδατικά.

Γενικά, μπορούμε να πούμε ότι το νερό είναι πολύ καλός διαλύτης. Είναι ο πιο διαδεδομένος διαλύτης, διότι μπορεί να διαλύει πάρα πολλές ουσίες και είναι φτηνός. Γι' αυτό το λόγο χαρακτηρίζεται και ως παγκόσμιος διαλύτης.

Πείραμα: πού διαλύεται το μελάνι;

Βάζουμε σε ένα ποτήρι ζέσεως νερό μέχρι τη μέση περίπου και μετά προσθέτουμε λίγο λάδι από πάνω. Τα υγρά μένουν διαχωρισμένα. Ρίχνουμε με πολλή προσοχή μία σταγόνα μελάνι πάνω στο λάδι και με μια γυάλινη ράβδο σπρώχνουμε τη σταγόνα προς το νερό. Μόλις η σταγόνα έρθει σε επαφή με το νερό, «εκρήγνυται» και το χρωματίζει.

Από το πείραμα αυτό διαπιστώνουμε ότι η χρωστική ουσία του μελανιού δε διαλύεται στο λάδι, διαλύεται όμως στο νερό.

Άλλοι διαλύτες εκτός από το νερό

Για να καθαρίσουμε πρόχειρα ένα λεκέ, χρησιμοποιούμε βενζίνη. Για να ξεβάψουμε τα νύχια, χρησιμοποιούμε ασετόν. Για να απομακρύνουμε την πίσσα από το δέρμα, χρησιμοποιούμε πετρέλαιο. Από αυτά διαπιστώνουμε ότι ορισμένες ουσίες που δε διαλύονται στο νερό μπορεί να διαλυθούν σε άλλους διαλύτες. Τέτοιοι διαλύτες είναι η αιθανόλη, η βενζίνη, το ασετόν και άλλοι.

Οι διαλύτες αυτοί είναι επιβλαβείς για την υγεία και για το περιβάλλον, γι' αυτό απαιτείται προσοχή κατά τη χρήση τους. Καταβάλλεται μεγάλη προσπάθεια για την παρασκευή εναλλακτικών διαλυτών που δε θα είναι επιβλαβείς — μια προσπάθεια που εντάσσεται στην ευρύτερη προσπάθεια της Πράσινης Χημείας, η οποία αναζητά ακίνδυνες ουσίες για τον άνθρωπο και το περιβάλλον.

Αέρια και στερεά διαλύματα

Μέχρι τώρα μελετήσαμε κυρίως υγρά διαλύματα. Υπάρχουν όμως και αέρια και στερεά διαλύματα (δηλαδή ομογενή μείγματα σε αυτές τις καταστάσεις):

• Ένα αέριο διάλυμα είναι ο αέρας που αναπνέουμε (περιέχει κυρίως άζωτο και οξυγόνο).
• Στερεά διαλύματα είναι μερικά κράματα των μετάλλων. Τα κέρματα και τα κοσμήματα κατασκευάζονται συνήθως από κράματα και σπάνια από καθαρό μέταλλο.

Οι όροι «διαλύτης» και «διαλυμένη ουσία» χρησιμοποιούνται συνήθως σε υγρά διαλύματα.

Μείγματα που μοιάζουν ομογενή αλλά δεν είναι: αφροί, ζελέ και άλλα

Εκτός από τα καθαρά ομογενή και τα καθαρά ετερογενή μείγματα, υπάρχουν και μείγματα τα οποία, αν τα παρατηρήσουμε με γυμνό μάτι, φαίνονται ομογενή, ενώ αν τα παρατηρήσουμε με τη βοήθεια μικροσκοπίου διαπιστώνουμε ότι στην πραγματικότητα είναι ετερογενή. Τέτοιου είδους μείγματα είναι τα γαλακτώματα (γάλα, μαγιονέζα), τα ζελέ, οι αφροί και ο καπνός.