Liuotuminen

Liuotuminen on prosessi, jossa liukeneva aine hajottaa itsensä pienemmiksi osiksi ja sitoutuu liuottimeen muodostaen liuoksen. Liukeneva aine voi olla kiinteä, neste tai kaasu; liuotin on tavallisesti neste, mutta liuotimia voivat olla myös kaasut tai kiinteät aineet olosuhteista riippuen.

Liuotuminen koostuu kahdesta osasta: hiukkasten irtoamisesta tai molekyylien erottumisesta liukenevasta aineesta sekä näiden hiukkasten tai molekyylien sitoutumisesta liuottimeen. Tämä prosessi etenee sekä liuoksen koostumuksen että diffuusion kautta.

Liuotuminen voidaan tarkastella kahdella tavoin: liukenemisen lopullinen määrä eli liukoisuus (solubility) sekä liukenemisnopeus. Solubility riippuu lämpötilasta ja paineesta sekä vuorovaikutuksista liuottimen kanssa; liukenemisnopeus puolestaan riippuu esimerkiksi pinta-alasta, sekoituksesta ja lämpötilasta.

Lämpötilan ja paineen vaikutukset vaihtelevat tilanteen mukaan. Kiinteät aineet liukenevat yleensä paremmin korkeammissa lämpötiloissa, kun taas kaasujen liukeneminen paranee paineen noustessa ja lämpötilan kasvaessa sen liukeneminen tavallisesti hidastuu.

Faktoreita ovat liukenevan aineen ja liuottimen kemiallinen yhteensopivuus, hiukkasten pinta-ala, sekoitus sekä mahdolliset kemialliset reaktiot liuottimen kanssa.

Esimerkkejä: NaCl liukenee veteen, sokeri liukenee veteen, hiilidioksidi liukenee veteen paineen vaikutuksesta. Käytännön merkitys ilmenee esimerkiksi lääkeainetablettien vapautumisnopeudessa, vedenkäsittelyssä sekä teollisissa liuotusprosesseissa.