Av Claire Gillespie Uppdaterad 24 mars 2022
showcake/iStock/GettyImages
Vatten kallas ofta det "universella lösningsmedlet" eftersom det kan lösa upp ett stort antal ämnen. När ett löst ämne helt löser sig i ett lösningsmedel kallas den resulterande homogena blandningen en lösning. Trots vattnets anmärkningsvärda solvens kommer vissa material helt enkelt inte att lösas upp i det.
Olja, paraffinvax och sand är klassiska exempel på ämnen som förblir olösta i vatten. Även mycket lösliga föreningar når en mättnadsgräns bortom vilken ytterligare löst ämne förblir som fast rest.
Lösligheten beror på de relativa styrkorna hos attraktionskrafterna mellan lösta partiklar, lösningsmedelspartiklar och mellan löst ämne och lösningsmedel. Glukos, till exempel, löser sig lätt eftersom de vätebindande interaktionerna med vatten uppväger både glukos–glukos och vatten–vatteninteraktioner.
När två vätskor blandas helt är de blandbara; annars är de oblandbara. Olja (kolväten) och vatten exemplifierar oblandbarhet. Oljans lägre densitet gör att den flyter, och oljedropparna integreras aldrig i vattenfasen.
Vattnets polaritet - partiell positiv laddning på väteatomer och partiell negativ laddning på syre - gör det mycket selektivt. Polära eller joniska lösta ämnen attraheras av vatten, medan opolära ämnen som paraffinvax (långa kedjor av C och H) stöts bort, i enlighet med regeln om att "lika löser sig som"-regeln.
Det är viktigt att skilja upplösning från erosion och suspension. Sand, till exempel, löser sig inte eftersom vattnets inre attraktioner dominerar över vatten-sandinteraktioner. Omrörning suspenderar sanden, vilket ger en grumlig blandning; när omrörningen upphör lägger sig sanden och vattnet ovanför blir klart. Långvarig vattenkontakt kan erodera stenytor och transportera fina partiklar nedströms, men detta är ett fysiskt avlägsnande snarare än kemisk upplösning.
Även lösta ämnen som är mycket lösliga - som socker eller natriumklorid - uppvisar en mättnadspunkt. Vid jämvikt är upplösningshastigheten lika med omkristallisationshastigheten, så tillsats av mer löst ämne ökar inte koncentrationen; istället förblir överskott som olöst fast ämne.
Dessa principer förklarar varför vissa vardagliga material motstår att lösas upp i vatten och understryker det nyanserade samspelet mellan molekylära krafter i vattenkemi.
