Što je prezasićena otopina?

Prefiks “super-” znači nadmašiti, dok izraz zasićenje znači staviti onoliko nečega koliko je obično moguće da nešto drugo zadrži. Prezasićena otopina nastaje kada se tvar – otopljena tvar – otopi u vodi ili drugom otapalu do stupnja koji obično nije moguć. Većina tvari s poteškoćama stvara prezasićenu otopinu. Prezasićena otopina općenito se postiže promjenom uvjeta zasićene otopine. Isparavanjem dijela otapala u vrlo čistom okruženju može se postići svrha, kao i odgovarajuća promjena temperature otopine.

Kako dio otapala ispari iz otopine, ta otopina razvija povećani omjer otopljene tvari i otapala. Ako je početna otopina prethodno bila zasićena, tada postaje prezasićena. Većina tvari povećava topljivost s porastom temperature i smanjuje topljivost kada se temperatura snizi. Za te tvari, zasićena otopina postaje prezasićena kada se temperatura spusti. Obrnuto vrijedi za tvari koje opadaju u topljivosti s porastom temperature i povećavaju topljivost sa snižavanjem temperature; ako je jedan od njih bio u zasićenom stanju, više neće biti na nižoj temperaturi.

Prezasićene otopine su inherentno nestabilne i reagiraju na načine slične onima kod super ohlađenih tekućina; mnoge osobe su iskusile fenomen prehlađene vode. Ako je čista voda dovoljno ohlađena, a posuda je mirna i čista i bez ogrebotina, temperatura ispod točke smrzavanja može se postići bez stvaranja leda – voda je prehlađena. Stavite ogreban ili prljav predmet u vodu i on bi se mogao stvrdnuti u samo nekoliko trenutaka. To je zato što ogrebotine i čestice pružaju točkasta i linijska sučelja na kojima se kristali mogu formirati i rasti. Slično, u prezasićenu otopinu unesite nekoliko čestica prašine ili sićušnih kristala i u samo nekoliko trenutaka na dnu spremnika nastane krutina, ostavljajući običnu, zasićenu otopinu.

Jedan komercijalni proizvod za vanjsku upotrebu koristi svojstvo prezasićenosti. To je kemijski grijač ili grijač za ruke, koji koristi jednostavan spoj natrijevog acetata trihidrata. Ova kemijska sol lako stvara prezasićenu otopinu, ako se čuva bez prašine i kristala. Ako se u zatvorenu vrećicu koja sadrži ovu otopinu tada ispusti nekoliko malih kristala acetata, prezasićena otopina brzo se vraća u zasićenu tako što se višak otopljene tvari izbacuje. Budući da je reakcija egzotermna – proizvodi toplinu – otopina zagrijava ruke ili džepove osobe koja drži torbicu.