Oldódási

Oldódási jelenség a folyadékok és oldódó anyag közötti kölcsönhatás eredménye, amely során az oldódó anyag részecskéi vagy ionjai feloldódnak az oldószerben, és homogén oldat keletkezik. Gyakran a kifejezés a szilárd anyagok feloldódására utal, például kristályok esetében, de előfordulhat folyékony vagy gáz állapotú anyagokra is. Az oldódás gyakorlati jelentőséggel bír a gyógyszerészetben, környezettudományban és az élettudományokban is.

Az oldódási folyamat több lépésből áll. Először az oldódó anyag részecskéi felületi érintkezésbe kerülnek az oldószerrel, majd a felszínről kilépő molekulák vagy ionok diffúzióval terjednek az oldószerben. A gyorsaságát befolyásolják a tényezők közé tartozó fizikai tulajdonságok és környezeti feltételek: hőmérséklet, oldószer polaritása, oldat telítettsége, részecske mérete és felületének nagysága, keverés vagy áramlás mértéke, valamint a kémiai kötések és hidratációs interakciók. Emellett a jelenlevő ionok és összetevők is változtathatják a feloldódás ütemét.

Kinetikailag a feloldódás sebességét gyakran a Noyes–Whitney-egyenlettel közelítik: dm/dt = k A (Cs – C), ahol Cs a telítődési oldhatóság, C a folyadékban jelenlegi koncentráció, A a felület területe, és k a diffúziós és elegyítő folyamatokat összefogó tényező. A telítettség elérése után a feloldódás lelassul.

Termodinamikailag az oldódás a kémiai potenciál kiegyenlítődésének eredménye; spontaneitását a Gibbs–energia változása határozza meg. Az oldódás lehet endoterm vagy exoterm jellegű, és általában a hőmérséklet növelése növeli az oldhatóság egyes rendszerekben. Az oldódási adatok gyakran oldhatósági görbék formájában kerülnek megadásra, és méréssel vagy modellezéssel határozhatók meg.

Gyakorlati példák közé tartozik a cukor vagy só feloldódása vízben, gyógyszerek kapszuláinak felszívódása a testben, valamint környezeti kémiai folyamatok, például szennyező anyagok oldódása és terjedése talajban vagy vízben.