Flüssig-Feststoff-Lösungen

In einer flüssig-festen Lösung löst sich ein Feststoff, bis er seine Löslichkeitsgrenze erreicht – die maximale Menge an Feststoff, die sich in einem bestimmten Flüssigkeitsvolumen lösen kann.

Wenn diese Grenze erreicht ist, spricht man von der Lösung als gesättigt. Eine weitere Auflösung des gelösten Stoffs macht die Lösung übersättigt.

Für eine ideale flüssig-feste Lösung im Gleichgewicht sind das chemische Potential des ungelösten und gelösten gelösten Stoffs gleich.

Betrachtet man gelöste Stoffe als Bestandteil einer flüssig-flüssigen Lösung, kann sein chemisches Potenzial mit seiner Molfraktion angegeben werden.

Die Kombination dieser Gleichungen und die Neuordnung des Ausdrucks ergibt den Molanteil des gelösten gelösten Stoffes.

Das Ersetzen des chemischen Potentialunterschieds durch die negative Gibbs-Energie der Fusion und die Einbeziehung von Enthalpie- und Entropietermen drückt die Molfraktion in thermodynamischen Parametern aus.

Die Verwendung eines Begriffs für den Schmelzpunkt des gelösten Stoffes verbindet Auflösung mit Schmelzen, da gelöste Stoffe mit höheren Schmelzpunkten weniger löslich sind. Das Einführen des Schmelzpunkts des gelösten Stoffes trennt also enthalpische und entropische Beiträge bei unterschiedlichen Temperaturen.

Die Annahme einer minimalen Temperaturabhängigkeit von Enthalpie und Entropie führt zur endgültigen Gleichung zur Berechnung der Feststofflöslichkeit in Lösungen.