Xilvo schreef: ↑wo 04 jan 2023, 15:26
Waarschijnlijk zal dit bedoeld worden. Maar ik heb moeite me hier iets bij voor te stellen, zoals ik dat wel kan bij de druk in een gasbelletje.
Je moet het in feite zo zien, dat oplossing fysisch-chemisch c.q. statistisch thermodynamisch vrijwel identiek zijn aan gassen: bijvoorbeeld, in een ideale oplossing bewegen deeltjes kris-kras door elkaar zonder onderlinge interactie. Niet voor niets is de uitdrukking voor osmotische druk identiek aan die voor gasdruk, alleen schrijft men
\(\Pi = c \cdot R \cdot T\)
Maar c is niets anders dan n/V
En verder is oppervlaktespanning de energieterm voor de interactie tussen het oppervlak van een vloeistof en een gas, maar algemener beschouwd een interactieterm tussen twee verschillende fasen.
Een niet opgelost kristal of een druppel van een niet-gemengde vloeistof heeft een vergelijkbare interactie-energie met het oplosmiddel, dus conceptueel is er geen verschil tussen een molecuul dat uit een vloeistofdruppel de dampfase ingaat, of eentje die vanuit een kristal of vloeistofdruppel de oplossing in gaat.
Hoe kleiner de kristallen, hoe hogere de oplosbaarheid. Gooi veel miniscule kristalletjes in het oplosmiddel en ze lossen op, door die hoge oplosbaarheid.
De concentratie ligt ver boven de verzadigingsconcentratie dus verwacht ik dat ze onmiddellijk weer uitkristalleren. Daar gaat in mijn gedachten al iets mis.
Voor kristalliseren heb je een kiem nodig, en een soort van activeringsenergie voor de vorming van kristallen. Daardoor kan er een metastabiele toestand bestaan, die in sommige gevallen nagenoeg stabiel kan lijken.
DIt fenomeen aangaande oplosbaarheid wordt benut in de farmaceutica; de activiteit van een medicijn kan afhangen van de kristalvorm en -grootte, omdat het de oplos-snelheid maar ook de oplosbaarheid zelf beïnvloedt.
Verder, wat doet die oppervlaktespanning in de formule? Oppervlaktespanning tussen vloeistof en kristal? Wat als die nul is?
Het flauwe antwoord is: hij maakt het rechterlid dimensieloos. Maar waar het op neerkomt: bij het oplossen van de kristallen of het verdampen van druppels is de interactie-energie (joule per m2 grensvlak) onderdeel van de totale energie van de toestand vóór oplossen, en die energie is hoger als je kleinere deeltjes c.q. druppels hebt, omdat er dan meer oppervlak is. Is de interactie-energie (oppervlaktespanning) 0, dan is er geen interactie tussen het oppervlak van het kristal en het oplosmiddel. De kristalgrootte maakt dan ook niet uit.
Wat, als je alleen dunne vlakke plaatjes hebt, van verschillende grootte? Bij de gasbelletjes zijn het altijd bolletjes.
Bij niet-sferische deeltjes gebruik je een equivalente diameter. De schaling tussen (schijnbare) oplosbaarheid en deeltjesgrootte blijft hetzelfde.
