محلول ها مخلوطی همگن از دو یا چند ماده است که به طور مساوی در یکدیگر توزیع شده اند. محلول مایع از دو قسمت تشکیل شده است: ماده جامد، مایع یا گازی که حل شونده را حل کرده است. هنگامی که یک کریستال نمک در آب قرار می گیرد و سپس هم زده می شود، کریستال حل می شود و یک محلول شفاف تشکیل می شود.

هنگامی که نمک بیشتری به محلول آب نمک اضافه می شود، آن نیز حل می شود و محلول غلیظ تر از محلول قبلی می شود. حتی نمک بیشتری را می توان در آب حل کرد تا محلول نمک بسیار غلیظ تر شود. بنابراین یکی از ویژگی های محلول ها این است که دارای ترکیب متغیر هستند.

هنگامی که نمک در آب حل می شود تا آب نمک بسازد، محلول تشکیل شده شفاف و بی رنگ است. هنگامی که شکر در آب حل می شود، دوباره یک محلول شفاف و بی رنگ تشکیل می شود. هنگامی که سولفات مس در آب حل می شود، یک محلول شفاف آبی تشکیل می دهد.

اگرچه محلول های تشکیل شده با نمک و شکر بی رنگ هستند ولی محلول تشکیل شده با سولفات مس آبی است. محلول ها همیشه روشن هستند ولی ممکن است رنگ داشته باشند یا نداشته باشند. روشن بودن صرفاً به این معنی است که محلول نسبت به عبور نور شفاف است.

هنگامی که یک محلول برای مدت طولانی بدون مزاحمت باقی بماند، هیچ کریستالی از املاح ته نشین نمی شود، مشروط بر اینکه حلال اجازه تبخیر نداشته باشد. این یکی دیگر از ویژگی‌های محلول‌ها است که املاح آنها ته نشین نمی ‌شود.

نمک موجود در محلول آب نمک را می توان با اجازه دادن به آب برای تبخیر بازیابی کرد. همین امر در مورد شکر موجود در محلول شکر نیز صادق است. به طور کلی می توان محلول ها را با ابزار فیزیکی جدا کرد.

تفاوت ترکیب و محلول

ترکیب ماده خالصی است که از عناصری تشکیل شده است که از نظر شیمیایی به نسبت های معینی با هم پیوند یافته اند. یک ترکیب را می توان تنها با واکنش های شیمیایی مانند الکترولیز به مواد ساده تر تجزیه کرد.

محلول یک مخلوط همگن است، به این معنی که در کل یکسان است. یک محلول از یک یا چند ماده حل شده در یک حلال تشکیل شده است. نسبت املاح می تواند متفاوت باشد، زیرا اجزای یک محلول از نظر شیمیایی پیوند ندارند. اجزای یک مخلوط را می توان با روش های فیزیکی مانند فیلتراسیون و تقطیر جدا کرد.

خواص محلول ها

محلول ها از مواد محلول (املاح) حل شده در مایع (حلال) تشکیل شده اند.

• محلول ها دارای ترکیب متغیر هستند
• محلول ها شفاف هستند
• محلول ها همگن هستند
• محلول ها را می توان با روش های فیزیکی جدا کرد

حلال هایی غیر از آب

از حلال هایی غیر از آب نیز استفاده می شود. یکی از حلال های رایج مورد استفاده در بیمارستان ها الکل است. محلول الکلی که در پزشکی استفاده می شود تنتور نامیده می شود. تنتور ید حاوی ید محلول در الکل است. تنتور صابون سبز حاوی صابون پتاسیم حل شده در الکل است.

عوامل موثر بر حلالیت حل شونده در محلول ها

درجه حرارت

اکثر حل شونده های جامد در آب گرم بیشتر از آب سرد حل می شوند. مثلا KNO3 با افزایش دما بسیار محلول تر می شود اما NaCl تغییر کمی در حلالیت با افزایش دما نشان می دهد.

گازها در مایعات مانند جامدات حل می شوند، اما معمولا رفتار بسیار ساده تری دارند. به عنوان مثال، گازها در دمای بالا کمتر از دمای پایین حل می شوند.

فشار

تغییر فشار هیچ تأثیر قابل توجهی بر حلالیت یک ماده حل شونده جامد یا مایع در یک حلال معین ندارد، اما بر حلالیت  گاز تأثیر می گذارد. هر چه فشار بیشتر باشد، حلالیت گاز در مایع بیشتر است.

مساحت سطحی

اگرچه مساحت سطح بر مقدار ماده حل شده ای که حل می شود تأثیر نمی گذارد، اما بر سرعت انحلال تأثیر می گذارد. هر چه مقدار مساحت سطح بیشتر باشد، املاح سریع تر در یک حلال حل می شود. بنابراین، برای اینکه یک حل شونده جامد سریعتر حل شود، اغلب آن را پودر می کنیم و در نتیجه سطح را افزایش می دهیم.

هم زدن

سرعت حل شدن یک املاح را نیز می توان با هم زدن مخلوط افزایش داد. فرآیند هم زدن، حلال تازه را در تماس با املاح قرار می دهد و بنابراین محلول سریع تر تهیه می شود.

ماهیت محلول

به طور کلی مایعات قطبی ترکیبات قطبی و مایعات غیرقطبی ترکیبات غیرقطبی را حل می کنند. آب یک مایع قطبی است و ترکیبات قطبی مانند کلرید سدیم (NaCl) را در خود حل می کند.

نوع خاصی از آلیاژ متشکل از یک فلز حل شده در جیوه، یک فلز مایع است. آلیاژ حاوی جیوه را آمالگام می نامند. اگر نقره در جیوه حل شود، آمالگام نقره تولید می شود. این ماده در کارهای دندانپزشکی برای پر کردن حفره دندان استفاده می شد.

قدرت محلول ها

اشباع شده

فرض کنید مقدار کمی نمک در یک لیوان آب قرار داده شده است. وقتی مخلوط هم زده شد، تمام نمک حل می شود. اگر با هم زدن نمک بیشتر و بیشتر اضافه شود، به زودی به نقطه ای می رسد که مقداری از نمک در ته لیوان می نشیند. این نوع محلول را محلول اشباع می نامند.

غیر اشباع

یک محلول غیراشباع کمتر از مقداری که در شرایط عادی می تواند در خود نگه دارد، دارای املاح است. فرض کنید محلول اشباع شده گلوکز در مقدار معینی آب حاوی ۲۵ گرم گلوکز باشد. محلول گلوکز غیر اشباع، محلولی است که حاوی کمتر از ۲۵ گرم گلوکز در همان مقدار آب باشد.

فوق اشباع شده

در شرایط خاصی می توان حلال را طوری ساخت که در همان شرایط محلول حل شونده بیشتری نسبت به محلول اشباع آن در خود حل کند. یک محلول فوق اشباع را می توان با افزودن املاح اضافی به محلول اشباع، گرم کردن آن مخلوط، فیلتر کردن املاح اضافی و سپس اجازه دادن به مایع برای خنک شدن آهسته تهیه کرد.