化学・溶液・溶解度 / 原理と探求
冷却による再結晶の解説
熱水に溶かした溶質を冷やすと、溶解度の変化に応じて一部が結晶に出ることがあります。開始・終了温度と水の質量、初めて溶かした溶質の量を変えて結晶量を比較します。最初に入れた総溶質が溶液中の溶質と結晶に分かれるという質量保存に基づいてお読みください。
どのような原理？
総溶質＝溶けた溶質＋結晶が保存されます。終了温度の溶解限界より少なく入れた場合、析出量は0gです。
重要な関係
析出量 = max(0, m₀ − S(T端) × 水質量/100)
観察してみよう
- 最初の溶質が開始温度ですべて溶ける条件を決めます。冷却の実行で曲線の現在の温度点と結晶量の変化を観察します。
- 仮想A 150g、水100g、開始80℃から終了20℃、40℃をそれぞれ実行・記録します。
- 水だけ200gに増やした条件、仮想Bの38g条件、最後まで不飽和なA 20g条件を比較します。
結果を読み解く
蒸発・損失なく冷却する際に析出量を求める式は？
終了温度で溶ける可能性のある量だけが溶液に残ります。それより多くの溶質が結晶として出てきます。
モデルの仮定と限界
仮想物質A・Bの教育用表です。実際の試薬資料ではありません。 0～100°C、1 atm 仮定、単位は g/水 100 g で区間間は線形補間します。始めにすべて溶解した溶液だけを実行します。水質量一定・平衡冷却モデルであり、蒸発・核生成・過飽和・成長速度・ろ過損失は省略します。画面の冷却時間は演出であり、実際の冷却速度や回収率予測ではありません。