水溶性 vs 不溶性

物質の溶媒に対する溶解性、不溶性は非常に重要である。それは、地球上の生命の誕生と継続のための基本的な現象とさえ言える。物質には溶解性と不溶性があり、様々な化学的・物理的相互作用があるはずです。ここでは、この2つの用語をより広い意味で考えてみます。

水溶性

溶媒とは、他の物質を溶かす、つまり溶解する能力を持つ物質のことです。溶媒には、液体、気体、固体のものがあります。溶質とは、溶媒に溶けて溶液を形成することができる物質である。溶質には、液相、気相、固相がある。したがって、溶解度/ソルビリティーとは、溶質が溶媒に溶解する能力のことである。溶解度は、溶媒と溶質の種類、温度、圧力、攪拌速度、溶液の飽和度など、さまざまな要因に依存します。物質は似ているもの同士でなければ溶けない（「類は友を呼ぶ」）。例えば、極性物質は極性溶媒に溶けるが、非極性溶媒には溶けない。糖の分子間には弱い分子間相互作用がある。水に溶かすと、これらの相互作用が切れて分子が分離します。結合が切れるにはエネルギーが必要です。このエネルギーは、水分子と水素結合を形成することで供給されることになる。そのため、砂糖は水に溶けやすくなっています。同様に、塩化ナトリウムのような塩が水に溶けると、ナトリウムイオンと塩化物イオンが放出され、極性を持った水分子と相互作用する。以上の2つの例から導き出される結論は、「溶質が溶解すると、素粒子が生成される」ということである。ある物質を最初に溶媒に加えると、まず、その物質は急速に溶解する。しばらくすると可逆反応が蓄積され、溶解速度が低下する。溶解の速度と沈殿の速度が等しくなると、その溶液は溶解度平衡にあると言われます。この溶液は飽和溶液と呼ばれる。

不溶性

インソルブルは不溶性という意味です。ソリュブルの反対です。前述したように、物質同士が「好き」であれば、互いに溶け合う。お互いが「嫌い」だと、解決できない。つまり、2つの物質が相互に作用できなければ、溶解することはできない。例えば、極性物質と非極性物質は互いに好まないので、相互作用はない。したがって、非極性溶質は極性溶媒に溶解しない。例えば、ゴム片は水に溶けない。そうでなければ、砂糖は油に溶けない。不溶性物質はろ過によって簡単に分離することができます。完全に溶けない物質もあれば、部分的に溶ける物質もある。溶質と溶媒がある程度相互作用できる場合、部分溶融となる。