Çözünürlüğü Etkileyen Faktörler

Saf su ile karşılaştırıldığında, bir iyonik bileşiğin çözünürlüğü, ortak bir iyon içeren sulu çözeltilerde daha azdır (biri ayrıca iyonik bileşiğin çözünmesiyle üretilir). Bu, Le Chȃtelier ilkesi kullanılarak açıklanabilecek kütle eylem yasasının bir sonucu olan ve ortak iyon etkisi olarak bilinen bir fenomen örneğidir. Gümüş iyodürün çözünmesini düşünün:

Bu çözünürlük dengesi, gümüş veya iyodür iyonlarının eklenmesiyle sola kayabilir, bu da AgI’nin çökelmesine ve çözünmüş Ag⁺ ve I^– konsantrasyonlarının düşmesine neden olur. Bu iyonlardan herhangi birini zaten içeren çözeltilerde, bu iyonların bulunmadığı çözeltilere göre daha az AgI çözünebilir.

Bu etki, çözünürlük ürünü ifadesinde gösterildiği gibi kütle etkisi açısından da açıklanabilir:

Gümüş ve iyodür iyon molaritelerinin matematiksel ürünü, iyonların kaynağına bakılmaksızın bir denge karışımında sabittir ve bu nedenle, bir iyon konsantrasyonundaki artış, diğerinde orantılı bir azalma ile dengelenmelidir.

Atık Su Arıtımında Çökeltmeleri Rolü

Çözünürlük dengesi, bir şehir veya kasabadaki belediye suyunu arıtabilen tesislerde gerçekleştirilen atık suyun arıtılmasında yararlı araçlardır. Özellikle, seçici çökeltme, kirletici maddeleri atık sudan doğal su kütlelerine geri salınmadan önce çıkarmak için kullanılır. Örneğin, üretim tesislerinden boşaltılan suda genellikle fosfat iyonları (PO₄³⁻) bulunur. Bol miktarda fosfat, fazla alg büyümesine neden olur, bu da deniz yaşamı için mevcut oksijen miktarını etkiler ve suyu insan tüketimi için uygunsuz hale getirir.

Sudan fosfatları gidermenin yaygın bir yolu, kalsiyum hidroksit veya kireç (Ca(OH)₂) eklemektir. Su daha bazik hale getirildikçe, kalsiyum iyonları fosfat iyonlarıyla reaksiyona girerek hidroksilapatit (Ca₅(PO₄)₃·OH) üretir ve bu daha sonra çözeltiden çöker:

Eklenen kalsiyum iyonu miktarı diğer kalsiyum tuzları için çözünürlük ürünlerinin aşılmasına neden olmadığından, bu tuzların anyonları atık suda geride kalır. Çökelti daha sonra süzülerek çıkarılır ve su, yeniden karbonlama işleminde CO₂ ilave edilerek nötr bir pH’ya geri getirilir. Demir (III) klorür ve alüminyum sülfat dahil olmak üzere diğer kimyasallar da çökeltme yoluyla fosfatların giderilmesi için kullanılabilir.

 Bu metin bu kaynaktan uyarlanmıştır: Openstax, Chemistry 2e, Section 15.1: Precipitation and Dissolution.