Oplosmiddelen

Een oplosmiddel is een stof, meestal een vloeistof, waarin andere stoffen opgelost kunnen worden.De stof die is water is opgelost wordt een opgeloste stof genoemd. Wanneer een oplosmiddel en een opgeloste stof worden gecombineerd, vormen ze een oplossing die, op moleculair niveau, een homogeen mengsel is van zowel het oplosmiddel als de opgeloste stof. Water is een universeel biologisch oplosmiddel. Door zijn polaire structuur kunnen veel andere polaire verbindingen hierin opgelost worden. De oplosbaarheid in water om wordt bepaald door een evenwicht tussen watermoleculen die aan elkaar binden en de opgeloste stof.

Een verzadigde oplossing bevat de maximale hoeveelheid van de oplosbare opgeloste stof. Zout (NaCl) wordt bijvoorbeeld gemakkelijk opgelost in water om zout water of zoutoplossing te maken. Het lost op omdat zout dissocieert in zijn respectievelijke ionen natrium (Na ⁺ ) en chloride (Cl ^– ). Water is polair, dus het zuurstofatoom, dat enigszins negatief is, wordt aangetrokken door de positieve natriumionen. Verschillende watermoleculen kunnen binden aan een enkel natriumion, waardoor hydratie ontstaat. De waterstofatomen van water zijn enigszins positief en worden aangetrokken door de negatieve chloride-ionen, waardoor hydratatie van de chloride-ionen. Deze hydrataten houden de opgeloste deeltjes gescheiden en verspreid, waardoor een oplossing ontstaat.

Een verzadigde oplossing van zout water (op kamertemperatuur) bevat ongeveer 26% natriumchloride. Als er meer zout wordt toegevoegd, kan de overmaat niet in de oplossing worden opgelost en slaat het neer op de bodem. Het zoutgehalte van het Grote Zoutmeer in Utah (VS) varieert van 5-27%. De Dode Zee, die wordt begrensd door Israël, Jordanië en de Westelijke Jordaanoever, heeft een zoutgehalte van ~ 34%. Dit is aanzienlijk hoger dan het verzadigingsniveau van zout in water. Het overtollige zout slaat neer, waardoor buitengewone zoutkristallen ontstaan.

De oplosbaarheid van een opgeloste stof, of de oplosbaarheid in water, is cruciaal voor biologische functies. Eiwitten en aminozuren moeten bijvoorbeeld worden opgelost om toegang te krijgen tot cellen. Natrium-, chloride-, kalium- en calciumionen zijn ook nodig voor de cellulaire functie. Eiwitten, ionen en andere voedingsstoffen worden opgelost in het bloed, dat voor ~ 79% uit water bestaat. De nieren helpen de juiste niveaus van deze opgeloste stoffen in het bloed te behouden door ze tijdens de filtratie te verwijderen of toe te voegen, een proces dat osmoregulatie wordt genoemd.