Soluzione sovrasatura
Quando una soluzione si dice sovrasatura?
Per capire il concetto di soluzione sovrasatura portiamo un esempio. Supponiamo di aggiungere dello zucchero a dell'acqua contenuta in un bicchiere.
Inizialmente lo zucchero vi si scioglierà fino a che, nella soluzione, non si raggiunge la saturazione, in quanto, a quella temperatura, è stata aggiunta la massima quantità di soluto (soluzione satura).
Una soluzione sovrasatura si può ottenere per evaporazione di una parte del solvente da una sua soluzione satura (se il soluto è una sostanza solida) o per lento raffreddamento di una soluzione satura (quando la solubilità del soluto decresca al diminuire della temperatura).
In tali condizioni, la soluzione verrebbe a contenere una quantità di soluto maggiore a quella che potrebbe contenere se fosse all'equilibrio con il corpo di fondo e si direbbe sovrasatura.
Le soluzioni sovrasature sono metastabili
Le soluzioni sovrasature sono metastabili (non all'equilibrio), infatti introducendovi un piccolo frammento cristallino del soluto si ha l'improvvisa precipitazione allo stato solido di tutto il soluto in eccesso oltre il limite di saturazione.
Perciò nel preparare una soluzione satura occorre, per evitare incontrollabili fenomeni di sovrasaturazione, agitare continuamente, oltre, beninteso, mantenere accuratamente costante la temperatura e lasciare soluto in eccesso.
La sovrasaturazione è quindi una condizione metastabile in cui può essere portata una soluzione satura variando le grandezze fisiche che ne individuano lo stato. Ad esempio, la soluzione satura di un sale in un liquido diviene sovrasatura abbassando la temperatura; la soluzione di un vapore in un gas (ad esempio il vapore d'acqua nell'aria atmosferica) può essere sovrasaturata aumentandone la pressione oppure abbassandone la temperatura (nell'atmosfera si ha in questo caso la formazione di nubi, nebbia e altre idrometeore).
La sovrasaturazione cessa tuttavia quando il soluto incomincia a separarsi come fase distinta del sistema; in ciò consiste la metastabilità del sistema. Il processo per il quale in una soluzione satura si creano e si sviluppano le particelle della fase 'soluto' si chiama nucleazione. Quanto più grande è il grado di soprasaturazione, tanto maggiore è il numero dei nuclei formati.
Studia con noi