liukoisuusrajan

Liukoisuusraja (solubility limit) on kemian ja materiaalitieteen käsite, jolla tarkoitetaan suurinta liuenneen aineen pitoisuutta, jonka liuotin pystyy ylläpitämään tietyissä olosuhteissa. Kun pitoisuus ylittää liukoisuusrajan, liuokseen ei enää pystytä liuottamaan lisää ainetta ja ylimääräinen aine alkaa muodostaa toisen faasin. Näin syntyy kahdesta faasista koostuva järjestelmä.

Liukoisuusraja määrittää faasidiagrammien rajat: sen perusteella voidaan erottaa yhden faasin (homogeeninen) alue ja kahdesta faasista koostuvan alueen (heterogeeninen) rajat. Sijainti riippuu lämpötilasta, paineesta sekä liuoksessa ja faaseissa tapahtuvista vuorovaikutuksista. Liukoisuusraja esiintyy sekä kiinteissä liuoksissa että nestettä-metakolissani, ja sitä havainnoidaan kokeellisesti sekä faasidiagrammien avulla.

Lämpötilan, paineen ja kemiallisten vuorovaikutusten vaihtelu muuttaa liukoisuusrajaa. Yleensä kiinteissä liuoksissa liukoisuus kasvaa lämpötilan noustessa, vaikka poikkeuksia esiintyy; kaasujen liukeneminen nesteliuoksiin sen sijaan voi korostua tai vähentyä lämpötilan mukaan. Liukoisuusraja on keskeinen käsite esimerkiksi metalliseoksissa, joissa seosen määrän rajoittaminen määrää mahdolliset faasimuodot, mikrorakenteen ja mekaaniset ominaisuudet.

Käytännössä liukoisuusrajaa arvioidaan kokeellisesti ja dokumentoidaan faasidiagrammeihin sekä lämpötilaan liittyviin liukoisuuspitoisuuksiin perustuen. Se on keskeinen tekijä materiaalien suunnittelussa, käsittelyssä ja suorituskyvyn ennustamisessa.