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潮解

潮解(Deliquescence)是因空气中水分含量大而使固体物质从空气中吸收水分,变为溶液的一种现象。有些晶体能自发吸收空气中的蒸汽,在它们的固体表面逐渐形成饱和溶液,它的水蒸气压若是低于空气中的水蒸气压,则平衡向着潮解的方向进行,水分子向物质表面移动。

物理释义

无水氯化钙、氯化镁和固体氢氧化钠在空气中很容易潮解。有些无水晶体潮解后在表面形成饱和溶液,还变成水合物。如无水氯化钙潮解后变成CaCl2·6H2O;有些只在表面形成饱和溶液,如氢氧化钠固体。由于化合物饱和溶液的蒸气压低于同温下空气中的水蒸气的分压,因而使该物质不断吸收水分而潮解。溶液的水蒸气压跟溶液的浓度有关(当然还跟电解质电离度有关),只有饱和溶液的浓度足够大,才能保证它的水蒸气压足够小(小于空气中的水蒸气压),因此,能够发生潮解的都是那些溶解度特别大的物质。纯净的NaCl晶体不潮解。同时,潮解的发生还与空气的相对湿度有关。

易潮解的物质通常是在水中溶解度大的,如大部分的硝酸盐硝酸铁硝酸汞等)、大部分的高氯酸盐高氯酸铜、高氯酸锌等)、一些卤化物氯化锌氯化镁、氯化钙等)、一些钠盐、盐(如高锰酸钠碳酸铯等)之类的化合物。一些物质如果可以和空气中的组分反应,产生水,那么会加速潮解,比如氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应时,便会产生水。需要注意的是,有些化合物虽然在水中溶解度大,但是不易或不会潮解,比如硝酸铅

食品潮解

潮解是较为常见的食品问题,会影响食品的品质甚至使其产生变质、腐败并使食品的货架期缩短。红糖、白糖、食盐、牛奶、酸奶、奶粉、豆浆粉、咖啡、茶粉鸡精、饼干、瓜子坚果等食品均有可能因潮解而影响产品品质。

吸潮或潮解的特性是因为食品自身的吸水性强,易溶于水,当处于高湿度的环境中时,此类食品就会吸收水分,出现潮解现象。

常见应用

高氯酸镁,无水易潮解,具有很强的吸湿性,在化学上常作为干燥剂

氯化钴有吸湿性,碘化钠物吸湿得到不同的水合物,颜色发生变化。利用这一性质做成变色硅胶

氯化钙也具有吸湿性,因此家用的吸湿器中主要成分为氯化钙。

危害与防止

化学上,潮解经常让试剂变质,一是单纯潮解,如硝酸锰水合物潮解后得到硝酸锰溶液,二是潮解时伴随反应,如高氯酸亚铁在潮解的时候就会迅速和氧反应,产生铁(III)的碱式高氯酸盐。为了防止潮解,需要将这类试剂密封干燥保存,必要时放入干燥器,以变色硅胶作为水的指示剂。容易潮解的物质有CaCl2、氯化镁三氯化铁氯化铝氢氧化钠无机盐、碱。易潮解的物质常用作干燥剂,以吸收液体或气体的水分。其中,NaOH只作为中性或碱性气体的干燥剂。易潮解的物质必须在密闭条件下保存;易潮解的药物(特别是原料药)更要在防潮条件下贮存,以防霉烂变质。氢氧化钠潮解是看似溶解,但其实是吸收了空气中的水分,本身质量增加。

注意:形成溶液的潮解属于物理变化,形成水合物的潮解属于化学变化。

参考资料