化学化学平衡物質の状態・構成・変化理科

過飽和はどんな現象?結晶を作るために必要?原理や原因を現役の研究者がわかりやすく解説!

よぉ、桜木建二だ。今日は過飽和とはどんな現象なのか見ていこう!過飽和は溶液にも空気にも認められる現象だぞ。過飽和を上手に利用すればキレイな結晶をつくることができる!大学で化学を学び、今も現役の研究者として活躍する化学に詳しいライターポスドクランナーと一緒に解説していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

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ライター/ポスドクランナー

大学で有機化学や合成化学、生物学について学び、化学や生物に精通している。現在も研究者として活動を続ける傍ら、市民ランナーとしても多くのマラソン大会に出場している現役のランナー。

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過飽和ってどんな状態?原理をわかりやすく解説!

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過飽和とは溶液や空気がある温度において溶解度以上に溶質(物質)を溶かし込んでいる状態です

通常は溶解度を越えると、物質は溶けきれずに析出されます。過飽和では溶解度を越えて物質が溶液中に溶けている状態ですが、非常に不安定な状態です。なので、結晶核となる物質(例えば溶質結晶片)や異種の物質(ちりなど)を投入したり、振動や衝撃を与えるなどのちょっとして刺激で過剰な溶質が析出し、不安定な過飽和の状態から安定な飽和溶液に戻ってしまいます。

過飽和溶液を作るには飽和溶液を徐々に冷却することが大事です。

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過飽和では析出が起こる?

過飽和の状態だけでは物質が析出することはありません

過飽和状態の時に何らかの衝撃(物質の投入、熱、pHの変化など)が起こることで、物質は結晶として析出します。

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過飽和には溶解度が関係する?

SolubilityVsTemperature.png
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過飽和が起こるにはその物質の溶解度が関係します

溶解度は物質がその溶液に溶けることのできる限界量です。限界量まで物質が溶けた溶液を飽和水溶液と呼びます。物質の溶解度を超える量の物質を溶液中に溶かさないと、過飽和の状態は作り出すことができません。

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