إذابةالإذابة عملية تضيف مادة (صلبة أو سائلة أو غازية) إلى مذيب فتُشكّل المادّتين محلولًا.
وتُحدّد طاقات ثرموديناميكية (مثل سخانة الذوبان وإنتروبية الذوبان) نتيجة عملية الإذابة (الكمية المُذابة عند نقطة الاتزان الكيميائي التي تدلّ عليها الانحلالية) ولكنّها لا تصف العملية نفسها لأنّها عملية حركية. في الإجمالي، يجب أن تكون الطاقة الحرة الثرموديناميكية سالبة لتحدث إذابة. وبدورها، تلك الطاقات تُحدّدها تآثرات الروابط الكيميائية بأنواعها مع الروابط الموجودة في المذيب. تتشكل المحاليل الصلبة في السبائك الفلزية، ويُحدّد مخطط الطور تكوّن تلك المحاليل وصفاتها. عملية الإذابة ذات أهمية أساسية في وصف العديد من العمليات الطبيعية، وتنتشر تطبيقاتها: إذابة المركبات الشارديةتذوب المركبات الشاردية عندما يتفكّك المَشبك الشاردي، فتُذوّب الشوارد منفصلة. ويحدُث هذا عادةً في المذيبات القطبية (مثل الماء والأمونياك):
وفي الأنظمة الغروانية، تتواجد الجسيمات الصغيرة المنتشرة في حالة اتزان مع المحلول المتشبع بالشوارد:
وسلوك هذا النظام يميّزه معامل فاعلية كل مكوّن، وجداء الانحلال (المتعلق باتزان الانحلالية) التي تُعرّفها المعادلة الآتية: ويُصنّف الشارد حسب مقدرته أن يذوب تفضيليًا (نتيجةً لفاعليات غير متعادلة) فأحد الشاردين يُسمّى الشارد المحدد للكمون [الإنجليزية]. ويؤدي ذلك إلى حصول الجسيم الآخر على شحن سطحي [الإنجليزية] إجمالي (إمّا موجب أو سالب). المركبات القطبيةتذوب المواد الصلبة الأخرى بتفكك مشابكها البلورية، وقد تُمزج أو لا تُمزج في المذيب اعتمادًا على قطبيتها. وتُحدد انحلالية الأملاح الشاردية درجةُ التذاوب التي تعرضت لها الشوارد بفعل جزيئات الماء. ويتكوّن المعقد التساندي - وتلك مثال له - عندما يتبرع الماء بإلكترونات زائدة تطوف حول الأكسجين إلى الشارد. المبلمراتتعتمد إذابة المبلمرات على الروابط الكيميائية الموجودة في «السلسلة الفقرية» وتوافقها مع تلك الموجودة في المذيب. ويُستخدم وسيط انحلالية هيلدبراند لحساب ذائبية المبلمرات، فإذا تقاربت قِيَم الوسيط، تزداد احتمالية حدوث الإذابة. السائلتعتمد إذابة مركبات سائلة في سائل آخر على توافق الروابط الفيزيائية والكيميائية في المادة مع تلك الموجودة في المذيب. وتلعب الروابط الهيدروجينية دورًا مهمًا في الإذابة المائية. تعتمد إذابة مركبات غازية في سوائل على تآثر روابطها مع المذيب السائل. معدل الإذابةمعدل أو سرعة الإذابة يعتمد على:
وقد يُعبّر عن معدل الإذابة بمعادلة نوي-ويتني أو معادلة نرنست وبرونر[1] في صيغتها الآتية:
حيث:
وإذا قيّد الانتشار الإذابةَ، يتعادل التركيز على السطح مع انحلالية المادة. وإذا نُسب أو سُوّي (normalization) معدل إذابة مادة نقية إلى مساحة سطح الصلب (والتي تتغير مع الوقت أثناء عملية الإذابة)، تصير وحداته kg/m2s ويُسمّى «معدل الإذابة الجوهري» (intrinsic) ويُعرّفه دستور أدوية البلد. يختلف معدل الإذابة من نظام لآخر بمقدار كبير جدًا يبلغ عدة قيم أسية. وفي الغالب، ينخفض ويعلو مع انخفاض وعلوّ الانحلالية، كما تُشير معادلة نويس-ويتني - ولكنها ليست قاعدة عامة. مصادر
انظر أيضًا |