أنواع المحاليل

يمكن للمحاليل أن تتكوّن بتركيبات مختلفة من المواد الصلبة والسائلة والغازية:

في المحاليل السائلة يكون فيها المذيب سائلًا، والمذاب سائلًا أو مادة صلبة أو غازًا. وتُعدّ هذه المحاليل جميعها محاليل سائلة؛ لأن حالة المحلول تحدّدها حالة المذيب.

محاليل (سائل – صلب): ومنها محلول الماء والسكر، ومحلول الماء والملح. وفي هذا النوع تتغيّر ذوبانية العديد من المواد بتغيّر درجة حرارة المذيب؛ فالتسخين يعمل على زيادة ذوبان السكر في الماء. وبعض المواد، ومنها كلوريد الصوديوم وكربونات الكالسيوم، لا يكون لزيادة درجة حرارة الماء تأثير يذكر في ذوبانيتها.

محاليل (سائل – غاز): تُعدّ المشروبات الغازية مثالًا عليها؛ حيث يكون الماء هو المذيب السائل، وغاز ثاني أكسيد الكربون هو المذاب الغازي، الذي يزوّد الشراب بالفقاعات الفوّارة والطعم اللاذع. ويمكن أن يحتوي المشروب على مواد أخرى مذابة، ومنها مركبات منكّهات الطعم والملوّنات.

فعند فتح علبة شراب غازي ساخنة تخرج الفقاعات منها بصورة يصعب السيطرة عليها، في حين أن العلبة الباردة لا تكاد تفور. وعندما تُعبّأ العلبة تُضغط فيها كمية إضافية من غاز ثاني أكسيد الكربون في الفراغ فوق السائل، وتؤدي زيادة الضغط إلى إذابة كمية أكبر من الغاز، وعند فتح غطاء العلبة يقلّ الضغط، فتقلّ ذوبانية غاز ثاني أكسيد الكربون.

محاليل (سائل – سائل): يكون كلٌّ من المذيب والمذاب سائلًا؛ فالخل مثلًا مصنوع من الماء بنسبة 95% (المذيب)، ومن حمض الأستيك بنسبة 5% (المذاب).

المحاليل الغازية: تذوب كمية قليلة من أحد الغازات في كمية أكبر من غازات أخرى، وتُسمّى كذلك بمحاليل (غاز – غاز)؛ لأن كلًّا من المذيب والمذاب عبارة عن غازات. ومن المحاليل الغازية الهواء الذي نتنفّسه؛ إذ يشكّل النيتروجين 78% تقريبًا من الهواء الجاف، ويعدّ مذيبًا، أما الغازات الأخرى فتكون غازات مذابة.

المحاليل الصلبة: يكون المذيب صلبًا، أما المذاب فيمكن أن يكون صلبًا أو سائلًا أو غازيًّا. والمحاليل الصلبة الأكثر شيوعًا هي التي يكون فيها كلٌّ من المذيب والمذاب مادة صلبة.

• الفولاذ: محلول صلب من فلز الحديد والكربون؛ والكربون يجعل الفولاذ أكثر قوة ومرونة.
• النحاس الأصفر: محلول صلب مصنوع من النحاس والخارصين.

عند إضافة كمية من كربونات الكالسيوم إلى 100 جرام من الماء عند درجة حرارة 25 °س يذوب 0.0014 جرام من الكربونات فقط ولا تذوب الكمية الإضافية منها.

• المحلول غير المشبع: يحتوي على كمية من المذاب أقل من الكمية الضرورية لإشباعه؛ فعند إذابة 50 جرامًا من السكر في 100 جرام ماء عند 20 °س يكون المحلول غير مشبع، لأن كمية السكر أقل من 204 جرامات وهي اللازمة لإشباع المحلول عند درجة الحرارة تلك.
• المحلول فوق المشبع: غالبًا ما يستطيع المذيب الساخن إذابة كمية أكبر من المذاب، وعندما يبرد المحلول المشبع فإن بعض المذاب يترسّب، وإذا تم التبريد ببطء فإنه أحيانًا تبقى كمية إضافية من المذاب مذابة لبعض الوقت، وعندئذ يوصف المحلول بأنه فوق الإشباع.

تحت ظروف محدّدة مثل التبريد، أو بعد تبخّر جزء من المذيب أو جميعه، يمكن أن تخرج كمية من المذاب خارج المحلول على صورة مادة صلبة بعملية فيزيائية تُسمّى البلورة.

وقد ينتج عن خلط بعض المحاليل وحدوث تفاعل كيميائي بينها مادة صلبة أيضًا، ويحدث هذا بعملية كيميائية تُسمّى الترسيب.

ومن ذلك الرواسب التي نراها في حوض الاستحمام والبالوعة والمغسلة؛ فالأملاح المعدنية المذابة في ماء الصنبور تتفاعل كيميائيًّا مع الصابون، ويترسّب ناتج التفاعل أسفل الحوض.