الذوبانية Solubility
- الذوبانية هي عملية تسبق تكوين المحلول حيث يجب إذابة المادة في المذيب المناسب.
- عملية الذوبان او الإذابة هي عملية اختفاء ذرات او جزيئات او أيونات المادة المذابة بين ذرات او جزيئات المذيب.
- قابلية الذوبان هي كمية المادة المذابة التي تذوب في حجم أو وزن معين من المذيب بدرجة حرارة معينة.
- العوامل المؤثرة على الذوبانية : درجة الحرارة - خواص المذاب والمذيب - الضغط.
ذوبانية المحاليل المائية
- الماء أهم المذيبات، وهو وسط جيد لكثير من التفاعلات الكيميائية.
- جزيء الماء قطبي نظرا لأختلاف السالبية الكهربية بين الأكسجين والهيدروجين.
- الروابط في جزيء الماء روابط هيدروجينية
- في عملية الإذابة تتحطم الروابط الهيدروجينية في الماء والشبكة البلورية في المادة المذابة وتقترب جزيئات المذاب الى جزيء الماء.
- اذا كان تجاذب جزيئات المذاب الى جزيء الماء أقل من انجذاب ذرات المادة نفسها فإنها لا تذوب في الماء والعكس بالعكس.
أهم تطبيقات الذوبانية
(1) لها أهمية أساسية فى عدد كبير من التخصصات العلمية وتطبيقات عملية فى الأدوية ونقل الملوثات.
(2) تمثل الذوبانية مفهومًا أساسيًا في مجالات البحث مثل الكيمياء ، الفيزياء وعلوم الغذاء والعلوم الصيدلانية والبيولوجية.
(3) الذوبانية مهمة جداً فى الصناعات الدوائية:
- تصبح قابلية ذوبان المادة مهمة بشكل خاص في المجال الصيدلاني لأنه غالبًا ما يمثل عاملاً رئيسيًا يتحكم في التوافر البيولوجي للمادة الدوائية.
- علاوة على ذلك ، يمكن للخصائص المتعلقة بالذوبان والذوبان أن توفر أيضًا معلومات مهمة فيما يتعلق ببنية المواد الدوائية ، وفي نطاق تفاعلاتها بين الجزيئات المحتملة.
(4) تُستخدم الذوبانية بشكل شائع:
- لوصف المادة.
- للإشارة إلى قطبية المادة.
- للمساعدة في تمييزها عن المواد الأخرى.
- دليل لتطبيقات المادة فى الحياة العملية.
(5) الذوبانية مهمة جداً عند فصل المخاليط عن بعضها separating mixtures
(6) عن طريق الذوبانية تم تصنيف المحاليل حسب كمية المادة المذابة إلى محلول مشبع / فوق مشبع / غير مشبع.
(7) حاصل الإذابة Soublility product
- حاصل الإذابة Ksp وهو حاصل ضرب التراكيز المولارية لنواتج تفكك ملح شحيح الذوبان مرفوع كل منها إلى عدد مولات ذلك الأيون في المركب.
- إذا كان مقدار ذوبانية كلوريد الفضة هو X مول/لتر فان هذا المقدار الذائب من الملح سيتفكك الى X مول من أيونات الفضة وX مول من أيونات الكلوريد وعلى هذا فان الذوبانية = X مول/لتر = [+Cl-] = [Ag] ويكون حاصل الإذابة كما يلي :
Ksp = X2 = [Ag+]2 = [Cl-]2
من أهم تطبيقات حاصل الإذابة:
(أ) تعيين ذوبانية المادة (S)
(ب) fractional precipitation وهى تقنية لفصل الأيونات من المحلول عن طريق الأختلاف فى الذوبانية.
(جـ) التحليل الكمي : حيث يتم ترسيب المكونات الأقل ذوبانية أولاً ثم الموكنات الأكثر ذوبانية حيث تم تقسيم الكاتيونات إلى (6) مجموعات إعتماداً على الاختلاف فى ذوبانية المحلول Product
(د) تنقية NaCl : يترسب محلول كلوريد الصوديوم بأمرارغاز HCl حيث يقوم بزيادة الحاصل الأيوني لأيونات الصوديوم والكلور أعلى من حاصل الإذابة ويترسب NaCl الصلب.
(8) الصابون Soap من أهم تطبيقات الذوبانية
- الصابون هو خليط من حوامض دهنية يستعمَل للتنظيف
- يستخدم الصابون مع الماء، وذلك لتقليل التوتر السطحي، ومن ثم يقوم بطرد الأجزاء غير المرغوب فيها.
- تمتلك جميع الصوابين التي تم إنتاجها صيغة عامة أساسية تتكون من رأس شاردي محب للماء (هيدروفيلي hydrophilic) وذيل هيدروكربوني كاره للماء (هيدروفوبي hydrophobic).
أهم تقنيات الذوبانية / الإذابة Solubilization Techniques
Micronization -
Use of Surfactant -
Miceller Solubilization -
Salt Formation -
pH Control -
Crystal Modification -
Complexation -
Cosolvency -
Selective Adsorption -
Solid Solution -
Solid Dispersion -
Molecular Encapsulation -
By Nanostructure -
Hydrotropic Solubilization -