Истинные растворы - это что такое?

     

  Всыпьте в стакан ложку сахарного песку, налейте в него холодной воды и оставьте спокойно стоять. Вы заметите, что отдельные крупинки сахара становятся всё меньше и меньше, они «тают», как часто неверно говорят в обыденной жизни. Заметить на-глаз какие-нибудь изменения, происходящие при этом в воде, нельзя. Но достаточно слегка качнуть стакан, чтобы увидеть, как со дна поднимаются густые бесцветные струи раствора сахара.
Что же происходит при растворении сахара?

  Вода окружает каждую крупинку и как бы смывает с её поверхности мельчайшие частицы  молекулы сахара. В то время как в нижних слоях воды скапливается много таких молекул, в верхние слои успевают проникнуть лишь немногие. Надо ждать несколько дней и даже недель (если температура воды невысока), прежде чем весь сахар растворится и его молекулы сами собой равномерно распределятся по всему стакану.

  Но этот процесс легко ускорить: стоит только взять горячую воду и хорошо перемешать в ней сахар. В этом случае через одну-две минуты мы получим совершенно однородный раствор. Он прозрачен и бесцветен, и только сладкий вкус раствора говорит о том, что это не чистая вода. Даже самый сильный микроскоп не поможет нам увидеть отдельные молекулы сахара в растворе — настолько они малы.

  Такие растворы, в которых растворённое вещество раздроблено до отдельных молекул, называют истинными растворами.

  Перельём раствор сахара в чистую бутылку и плотно, закупорим её. В таком виде раствор можно хранить сколь угодно долго. Но если раствор оставить в открытом стакане, то со временем все явления пройдут в обратном порядке: когда испарится некоторое количество воды, отдельные молекулы сахара станут объединяться в мельчайшие кристалики и выделяться из раствора; кристаллы будут расти и опускаться на дно.

  Не будем дожидаться полного испарения воды и осторожно сольём с выпавших кристаллов жидкость. Если в сахаре были какие-нибудь загрязнения, они уйдут вместе с жидкостью, и поэтому после высушивания кристаллы сахара окажутся гораздо чище, чем были.

  Таким же образом можно очистить соль, соду и множество других веществ, которые дают истинные растворы. При выпаривании раствора эти вещества легко выделяются в виде чистых кристаллов или, как говорят, выкристаллизовываются.

  Люди уже около тысячи лет пользуются таким способом для очистки различных веществ. А ведь уметь получать чистые вещества очень важно. Только в том случае, если в руках учёного имеется «химически чистое» вещество, он может с уверенностью говорить о его свойствах. Даже ничтожно малая доля примесей может очень сильно изменить свойства вещества. Возьмём, например, воду. Совершенно чистая вода прозрачна, бесцветна и не имеет вкуса. Но прибавьте к стакану воды каплю молока, и вода станет мутной. Капля чернил окрашивает воду, крупинка хинина придаёт ей горький вкус, а сахарина — сладкий.

  Вот почему, прежде чем изучать какое-либо вещество, его тщательно освобождают от примесей. Чаще всего его получают чистым в виде кристаллов из раствора.

  Но, оказывается, не всякое вещество можно выделить из раствора в виде кристаллов. Когда практика столкнула химиков с веществами животного и растительного происхождения, то здесь начались неприятности. Клей, желатина, крахмал, белок упорно противились всем попыткам исследователей получить их в кристаллическом виде.

  Приготовьте раствор столярного клея или крахмала — и вы убедитесь в этом. Прежде всего кусочек клея, положенный в воду, вовсе не уменьшается в своих размерах, как кусок сахара или соли, а наоборот, начнёт вбирать в себя воду, разбухать и размягчаться. Затем при нагревании и перемешивании он быстро перейдёт в раствор. Если оставить раствор клея в покое, то никаких кристаллов не образуется. Раствор постепенно теряет текучесть, становится всё более и более вязким и вскоре превращается в студень.

  Долгое время такие вещества оставались неизученными. Только в шестидесятых годах прошлого столетия учёные начали их подробное исследование. Результаты были неожиданными. Клееподобных веществ нашлось так много, поведение их оказалось настолько своеобразным и интересным, а свойства — настолько важными для практической жизни, что возникла новая наука, посвящённая изучению этих веществ — коллоидов («колла» по- латински — клей; коллоид — клееподобный).