Soluprosesseissa

Soluprosesseissa tarkoitetaan prosesseja, joissa aine liukenee toiseen aineeseen ja muodostaa liuoksen. Prosessin ydin on sekä termodynaattinen tasapaino että kineettinen liukeneminen: liukoisuus kertoo, kuinka paljon ainetta voi liuoksessa olla, ja liukenemisen nopeus määrittää, kuinka nopeasti liuos muodostuu. Soluprosessit ovat keskeisiä monissa sovelluksissa, kuten lääkeaineiden formuloinnissa, elintarvikkeiden suunnittelussa, ympäristötekniikassa ja materiaaleihin liittyvissä prosesseissa.

Liukenemiseen vaikuttavat tekijät: lämpötila, liuottimen polariteetti ja paine (kaasujen liukeneminen erityisesti), aineen koko ja pinta-ala, sekoitus sekä epäpuhtaudet ja kemialliset vuorovaikutukset liuottimen kanssa. Yleisesti ottaen lämpötilan nousu lisää liukoisuutta ja liukenemisen nopeutta, mutta vaikutus riippuu liuottimen ja liukenevan aineen ominaisuuksista.

Käytettyjä malleja ja mittauksia: liukenemisen kvantitatiiviseen kuvaamiseen käytetään muun muassa Noyes-Whitneyn yhtälöä, jossa dM/dt = D A (Cs - C)/h. Lisäksi hyödynnetään liukoisuus- ja dissolution-käyriä sekä kokeellisia menetelmiä.

Sovellukset ja haasteet: lääke- ja kemianteollisuudessa liukenemisen tunteminenohjaa formulointia sekä tuotteen vakauden ja tehon varmistamista. Ympäristötekniikassa liukeneminen vaikuttaa haitallisten aineiden liikkuvuuteen vedessä ja maaperässä. Haasteita muodostavat polymorfia, supersaturaation, epäpuhtauksien sekä lämpötilan ja paineen vaikutukset.