Löslichkeitsdiagramme

Löslichkeitsdiagramme sind grafische Darstellungen der Löslichkeit eines Stoffes in einem Lösungsmittel. Sie zeigen, wie viel Substanz sich unter bestimmten Bedingungen in Lösung befindet, typischerweise als maximale Lösungsmenge pro Masseneinheit oder pro Liter Lösung. Sie dienen dazu, Ausfällungs- oder Kristallisationsprozesse zu verstehen und zu planen.

Typische Formen umfassen Temperatur-Löslichkeitsdiagramme, pH-Löslichkeitsdiagramme und mehrkomponentige Diagramme. In einem Temperaturdiagramm wird die Löslichkeit eines Salzes als Funktion der Temperatur dargestellt. In pH-Diagrammen wird gezeigt, wie sich die Löslichkeit bei unterschiedlichem pH-Wert verändert, was besonders für Salze von amphoteren Ionen oder für Carbonat- und Phosphatsysteme relevant ist. Dreidimensionale Diagramme oder Diagramme, die mehrere gelöste Spezies berücksichtigen, beschreiben komplexe Systeme.

Die Diagramme helfen, Regionen der Sättigung, Übersättigung und Löslichkeit zu identifizieren. Sie ermöglichen Vorhersagen zu Ausfällung, Kristallisation oder selektiver Trennungen unter bestimmten Bedingungen. Sie stehen eng in Beziehung zum Löslichkeitsprodukt Ksp; Änderungen von pH, Komplexbildung oder Ionenstärke verschieben die Löslichkeit.

Daten stammen aus Experimenten, Literaturdatenbanken oder Thermodynamikmodellen. Grenzen ergeben sich durch Nicht-Idealität, Aktivitätskoeffizienten, Komplexbildung und Wechselwirkungen mit dem Lösungsmittel. Anwendungen finden sich in der Chemie, Analytik, Kristallisation, Umweltchemie und Aufbereitungstechniken.