Vesiliukaisuutta

Vesiliukaisuus tarkoittaa aineen kykyä liueta veteen. Se kuvaa, kuinka suuri osa aineesta voi liueta muodostamaan kyllästetyn liuoksen tietyssä lämpötilassa. Vesiliukaisuus on tärkeä ominaisuus monilla aloilla, kuten farmasiassa, ympäristötieteissä ja elintarviketeollisuudessa, ja se on voimakkaasti lämpötilakohtaista: useimmat kiinteät yhdisteet liukenevat paremmin, kun lämpötila nousee.

Mittayksiköitä ovat esimerkiksi g/100 mL, mg/mL tai mol/L. Gasien vesiliukaisuutta kuvataan usein Henryn lailla: liukeneva määrä on suoraan verrannollinen kaasun osapaineeseen vedessä. Kiinteiden aineiden vesiliukaisuus määritellään tasapainon kautta kiinteän aineen ja liuoksen välillä.

Keskeisiä vaikuttavia tekijöitä ovat molekyylin polaarisuus ja kyky muodostaa vetysidoksia veden kanssa, ioniluonne, lattice-energia sekä molekyylin koko ja muoto. Veden korkea dielektrinen constant sekä pH vaikuttavat erityisesti happojen ja emästen vesiliukoisuuteen. Suolat ja muut ionit sekä liuottimen koostumus voivat muuttaa liukoisuutta.

Mittaus ja sovellukset: vesiliukoisuutta arvioidaan yleensä tasapainoon perustuvilla menetelmillä, kuten shak-flask -menetelmällä, ja kvantitatiivisella analyysilla (UV-Vis, HPLC). Farmaseuttisessa kontekstissa vesiliukaisuus vaikuttaa suoraan lääkkeen bioavailabiliteettiin; ympäristötieteissä se määrittää epäpuhtauksien liikkuvuutta ja hajoamista vedessä. Vesiliukaisuutta voidaan parantaa muun muassa suolan muodostuksella, co-solventtien käytöllä, pH-säätöillä tai kiinteän aineen kiteytys- tai partikkelisuunnittelulla.

Esimerkkejä: NaCl ja glukoosi ovat erittäin-vesiliukoisia, kun taas monet rasvaliukoiset lääkkeet vaativat liukenemisen tehostamista. Vesiliukaisuutta tarkastellaan tiiviisti sekä ympäristö- että lääkealalla.