Liukenemiseen

Liukeneminen on prosessi, jossa aine liukenee toiseen aineeseen ja muodostaa tasaisen liuoksen. Tyypillisesti liukeneva aine on kiinteä tai nestemäinen, ja liuottimena toimii neste.

Liukenemiseen vaikuttavat tekijät ovat muun muassa lämpötila, sekoitus ja aineen mikroskooppinen pinta-ala. Usein korkeampi lämpötila lisää liukenemista, ja pienemmät hiukkaset sekä suurempi pinta-ala nopeuttavat prosessia. Lisäksi liuottimen kemialliset ominaisuudet, kuten polaarisuus ja vuorovaikutukset aineen kanssa, sekä paine vaikuttavat erityisesti kaasujen liukenemiseen.

Termodynaamisesti liukeneminen voi olla endoterminen tai eksoterminen. Kun liuoksen pitoisuus saavuttaa liukenemisen rajat, se muuttuu kyllästetyksi ja ylimääräinen aine ei enää liukene ilman muutoksia, kuten lämpötilan tai sekoituksen muuttamista. Liukenemisen nopeus ja lopullinen määrä riippuvat sekä liuottimen että liuennut aineesta.

Merkitys on erityisesti lääke-, elintarvike- ja ympäristöalalla: liukenemisen nopeus ja täydellisyys vaikuttavat esimerkiksi lääkkeiden vaikutusnopeuteen ja biologiseen hyödyntämiseen, elintarvikkeiden koostumukseen ja makuun sekä haitallisten aineiden liikkeeseen ja poistoon ympäristössä. Esimerkkejä ovat sokerin liukeneminen veteen sekä suolan liukeneminen veteen.

Mittauksessa liukoisuus ilmoitetaan usein grammoina liuottimeen tilavuusyksikköä kohti (esim. g/100 ml) ja liukenemisnopeutta seurataan ajan funktiona. Yleisiä mallinnuksia liukenemisnopeudelle ovat esimerkiksi perinteiset kokemukseen perustuvat selitykset sekä yhtälöt kuten Noyes-Whitney, jotka kuvaavat vuorovaikutusta ja diffuusiota liuoksessa.