Sulamine vs lahustumine
Sulamine ja lahustumine on teoreetiliselt füüsikalised ja keemilised nähtused, kuid need toimuvad iga päev otse meie silme all. Kas te pole näinud, kuidas jää veeks sulab? Kas te pole näinud, kuidas valmistatakse tass kohvi? Noh, need on vastav alt sulamis- ja lahustumisprotsessid, mille tunnistajaks oleme iga päev. Siiski on alati kalduvus arvata, et mõlemad tähendavad sama asja, sest lõpuks muutub midagi vaatlemise käigus vedelikuks.
Sulamine
Sulamine on faasimuutus. Aine võib eksisteerida kolmes peamises faasis. Need on tahked, vedelad ja gaasilised. Kui tahkest ainest saab ise vedelik, nimetatakse seda nähtust sulamiseks või sulandumiseks. Aine sulamiseks tuleb varustada energiaga. Seda energiat saab tarnida kas soojuse või rõhuna. Temperatuuri, mille juures tahke aine muutub vedelaks, nimetatakse sulamistemperatuuriks. Kuna faasimuutus on tasakaalus; st see võib juhtuda mõlemal viisil, see on ka pöördreaktsiooni "külmumispunkt".
Mis sulab? Kui aine eksisteerib tahke ainena, on sellel kristallstruktuur või väga jäik struktuur. Näiteks NaCl (sool) eksisteerib võrestruktuuris, kus iga Na+ on ümbritsetud 6 Cl– iooniga ja iga Cl – iooni ümbritseb 6 Na+ iooni. Et see aine oleks vedel, peaks see kristallstruktuur purunema ja see nõuab palju energiat, mis näitab väga kõrget sulamistemperatuuri. Ainetel, mida saab kergesti vähem järjestatud vedelasse olekusse murda, on madalam sulamistemperatuur.
Lahustumine
Lahustumine seevastu ei ole faasimuutus. See on lihtne, kui aine segatakse vedelikuga ja stabiliseeritakse vedelas keskkonnas. Ainet, mida lahustatakse, nimetatakse "lahustuvaks aineks" ja keskkonda, milles see lahustatakse, nimetatakse "lahustiks", mis koos moodustavad "lahuse". Mis juhtub lahustumisel? Kui võtame taas näitena NaCl, siis nägime, et seda on üsna raske sulatada. Kuid NaCl lahustamine, näiteks vees, on suhteliselt lihtne. Seda seetõttu, et kui ioonid Na+ ja Cl- eraldatakse vedelas keskkonnas, katavad veemolekulid need kõik, moodustades nende ümber “hüdratatsioonisfäärid”. See stabiliseerib nende olemasolu vedelas keskkonnas. Nagu varem mainitud, ei ole lahustumine tingimata vedelikus stabiliseeritud tahke aine, vaid see võib olla muu vedelik või isegi gaas. Alkohoolsete jookide tarbimisel segatakse alkohoolsed joogid teise vedela soodaga, kus vedelik lahustub teises, ja soodas oleme teadlikud, et CO2 gaas lahustub vees.
Mis vahe on sulatamisel ja lahustamisel?
• Sulamine on faasimuutus (tahke-vedelik), kuid lahustumine mitte.
• Aine sulatamiseks tuleks energiat anda kas soojuse või rõhuna, kuid selle lahustamiseks ei ole see üldiselt hädavajalik (mõned ained vajavad lahustumiseks energiat).
• Aine sulamiseks peaks see saavutama sulamistemperatuuri, kuid lahustumiseks seda nõuet ei ole.
• Sulaaine on sulatatud tahke aine puhas vedel vorm, kuid lahus on alati kahe või enama segu segu.
