ద్రావణాలు

మన చుట్టూ ఉన్న పదార్థం శుద్ధమేనా
* దైనందిన జీవితంలో శుద్ధ పదార్థం అంటే కల్తీలేనిది అని అర్థం.
* వ్యాపారాత్మకంగా పాల నుంచి వెన్నను తీయడానికి; వైద్యశాలలో రక్త నమూనా, మూత్ర నమూనాలను పరీక్షించడానికి అపకేంద్ర యంత్రాలను వాడతారు.
* అపకేంద్ర యంత్రం భారయుత, తేలికపాటి కణాలను వేరు చేస్తుంది.
* లాండ్రీ డ్రయ్యర్ ఒక తరహా అపకేంద్ర యంత్రం.
* మన చుట్టూ ఉన్న పదార్థాలను రెండు రకాలుగా వర్గీకరించవచ్చు
     1. శుద్ధ పదార్థాలు
     2. మిశ్రమ పదార్థాలు
* సజాతీయ పదార్థాన్ని శుద్ధ పదార్థం అంటారు.
* పదార్థంలోని ఏ భాగాన్ని తీసుకున్నా నమూనాలోని సంఘటనంలో మార్పు ఉండదు.
ఉదా: శుద్ధ బంగారంలో సూక్ష్మ భాగం తీసుకున్నా దాని సంఘటనంలో మార్పు ఉండదు.
* రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ రకాల అనుఘటకాల కలయిక వల్ల ఏర్పడిన దాన్ని 'మిశ్రమం' అంటారు.
* ఒక మిశ్రమంలోని పదార్థాలు భౌతిక కలయికగానే ఉంటాయి. రసాయన సంయోగంగా ఉండవు.
* మిశ్రమాలు ఎల్లప్పుడూ సజాతీయం కావు.
మిశ్రమాలు రెండు రకాలు
    i) సజాతీయ మిశ్రమం
    ii) విజాతీయ మిశ్రమం

సజాతీయ మిశ్రమం
 * మిశ్రమంలో ఉండే అనుఘటకాలు ఏకరీతిగా విస్తరించి ఉంటే ఆ మిశ్రమాన్ని 'సజాతీయ మిశ్రమం' అంటారు. ఇవి కంటితో వేర్వేరుగా గుర్తించలేని విధంగా సంయోగం చెంది ఉంటాయి.
ఉదా: గాలి అనేక వాయువుల మిశ్రమం, నిమ్మరసం, ఉప్పు ద్రావణం.

విజాతీయ మిశ్రమం
* మిశ్రమంలో భిన్న స్థితుల్లో ఉండే పదార్థ భాగాలు కలిసినట్లయితే ఆ మిశ్రమాన్ని విజాతీయ మిశ్రమం అంటారు.
ఉదా: నూనె, నీరుల మిశ్రమం; నాఫ్తలీన్, నీరుల మిశ్రమం.

ద్రావణాలు (Solution)
* రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పదార్థాల సజాతీయ మిశ్రమాన్ని 'ద్రావణం' అంటారు.
* ద్రావణాలు ఘన, ద్రవ, వాయు రూపాల్లో ఉంటాయి.
* ద్రావణం అనేది ద్రావితం, ద్రావణి అనే అనుఘటకాల మిశ్రమం.
* ద్రావణం = ద్రావితం + ద్రావణి
* ద్రావణంలో తక్కువ పరిమాణంలో ఉన్న పదార్థాన్ని 'ద్రావితం' , ఎక్కువ పరిమాణంలో ఉండి కరిగించుకునే పదార్థాన్ని 'ద్రావణి' అని అంటారు.
ఉదా: చక్కెర ద్రావణంలో చక్కెర ద్రావితం, నీరు ద్రావణి.
* టింక్చర్ అయోడిన్‌లో అయోడిన్ ద్రావితం, ఆల్కహాల్ ద్రావణి.
* శీతల పానీయాల్లో CO2 ద్రావితం, నీరు ద్రావణి.

ద్రావణాల ధర్మాలు
* ద్రావణ గాఢత: నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఒక సంతృప్త ద్రావణంలో కరిగి ఉన్న ద్రావితం పరిమాణాన్ని ఆ ఉష్ణోగ్రత వద్ద 'ద్రావణీయత' అంటారు.
* ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద ద్రావణంలో ఎంత ద్రావితం కరుగుతుందో, అంతే ద్రావితాన్ని కలిగి ఉన్న ద్రావణాన్ని 'సంతృప్త ద్రావణం' అంటారు.
* ఒక నిర్దిష్ట ఉష్ణోగ్రత వద్ద సంతృప్త ద్రావణం ఏ మాత్రం ద్రావితాన్ని కూడా కరిగించుకోలేదు.
* ఒక ద్రావణంలో గరిష్ఠంగా కరిగే ద్రావిత పరిమాణం కంటే, తక్కువ ద్రావితం కరిగి ఉంటే ఆ ద్రావణాన్ని 'అసంతృప్త ద్రావణం' అంటారు.

* ద్రావణీయత ఆధారపడి ఉండే అంశాలు
      i) ద్రావితం, ద్రావణిల స్వభావం
      ii) ఉష్ణోగ్రత
* ఒక ద్రావణిలో ద్రావిత పరిమాణం తక్కువగా ఉంటే 'విలీన ద్రావణం', ద్రావిత పరిమాణం ఎక్కువగా ఉంటే 'గాఢ ద్రావణం' అని అంటారు.
* నిర్దిష్ట ఘనపరిమాణం ఉన్న ద్రావణంలో కరిగి ఉన్న ద్రావితం ఘనపరిమాణాన్ని లేదా నిర్దిష్ట ఘన పరిమాణం ఉన్న ఒక ద్రావణం కరిగి ఉన్న ద్రావిత పరిమాణాన్ని ఆ 'ద్రావణ గాఢత' అంటారు.

ఉదా: 1) 200 గ్రా. నీటిలో 50 గ్రా. ఉప్పు కరిగి ఉంది. ఆ ద్రావణ ద్రవ్యరాశి శాతాన్ని కనుక్కోండి.
సాధన: ద్రావిత ద్రవ్యరాశి = 50 గ్రా.
ద్రావణి ద్రవ్యరాశి = 200 గ్రా.

ఉదా: 2) 80 మి.లీ. ద్రావణంలో 20 మి.లీ. చక్కెర కరిగి ఉంది. అయితే ఘనపరిమాణ శాతాన్ని కనుక్కోండి.

అవలంబనాలు, కాంజికాభ ద్రావణాలు:
* ఒక ద్రావణిలో కరగకుండా ఉండి, మన కంటితో చూడగలిగే పదార్థ కణాలను కలిగి ఉన్న ద్రావణాలను 'అవలంబనాలు' అంటారు. ఇవి విజాతీయ మిశ్రమాలు.
ఉదా: మట్టిని నీటితో కలిపినప్పుడు ఏర్పడే మిశ్రమం.
* కరగని ఘనప దార్థం, ద్రవ పదార్థం కలిసి ఉండే విజాతీయ మిశ్రమాలే అవలంబనాలు.
* మిశ్రమం ద్వారా కాంతిని ప్రసరింపజేసినప్పుడు కాంతి కణాలను సులభంగా పరిక్షేపణం చెందించే మిశ్రమాలను కొల్లాయిడ్‌లు లేదా కాంజికాభ ద్రావణాలు అంటారు. వీటి లక్షణాలు ద్రావణాలు, అవలంబనాలకు మధ్యస్తంగా ఉంటాయి.
ఉదా: పాలు, వెన్న, జున్ను, క్రీం, జెల్, షూ పాలిష్, మేఘం.

సాధారణంగా కొల్లాయిడ్ ద్రావణాలు విజాతీయ మిశ్రమాలు. ఇవి రెండు పావస్థలతో ఉంటాయి.
    i) విక్షేపణ ప్రావస్థ (Dispere phase)
   ii) విక్షేపణ యానకం (Dispersion medium)
* విక్షేపణ ప్రావస్థ అనేది కొల్లాయిడ్ యానకంలో తక్కువ నిష్పత్తిలో ఉంటుంది. ఇందులో కొల్లాయిడ్ కణాల పరిమాణం 1 nm - 100 nm వరకు ఉంటుంది.
* విక్షేపణ యానకం అనేది కొల్లాయిడ్ కణాలు విస్తరించి ఉన్న ఒక యానకం.
* రెండు ప్రావస్థలు ఘన, ద్రవ, వాయు రూపాల్లో ఏ రూపంలోనైనా ఉండవచ్చు.
* రెండు ప్రావస్థల భౌతిక స్థితిపై ఆధారపడి వివిధ రకాల కొల్లాయిడ్ ద్రావణాలు ఏర్పడతాయి.
* కొల్లాయిడ్ ద్రావణాలు దృశ్యకాంతిని పరిక్షేపణం చెందించడాన్ని 'టిండాల్ ప్రభావం' అంటారు. దీన్ని టిండాల్ కనక్కున్నారు.
* సూర్య కిరణాలు చెట్టు కొమ్మలు, ఆకుల మధ్య నుంచి ప్రసరించినప్పుడు, వంట గదిలో పొయ్యి నుంచి వచ్చే పొగలో సూర్యకాంతి పడినప్పుడు టిండాల్ ప్రభావాన్ని గమనించవచ్చు.
* జలుబు, దగ్గుకు వాడే 'సిరప్' ఒక అవలంబనం. 
* అవలంబనాలను వడపోత, తేర్చడం లాంటి ప్రక్రియ ద్వారా వేరు చేయవచ్చు.
* కొల్లాయిడ్‌లను వడపోత ద్వారా వేరుచేయలేం. వీటిని వేరు చేయడానికి అపకేంద్రిత విధానాన్ని ఉపయోగిస్తాం.
 

మిశ్రమాలను వేరుచేయడం
    1) ఉత్పతనం ద్వారా మిశ్రమాలను వేరుచేయడం.
    2) బాష్పీభవనం ద్వారా మిశ్రమాలను వేరుచేయడం.
* క్రొమటోగ్రఫి అనేది ఒక ప్రయోగశాల ప్రక్రియ. దీని ద్వారా ఒక మిశ్రమంలో ఉన్న భిన్న అనుఘటకాలను వేరు చేయవచ్చు.
* సిరా రంగులోని అనుఘటకాలను వేరు చేయడానికి; మొక్కలు, పుష్పాల్లోని రంగు వర్ణకాలను వేరుచేయడానికి క్రొమటోగ్రఫిని ఉపయోగిస్తారు.
* వివిధ రకాల రసాయన సంయోగాలను కనుక్కోవడానికి క్రొమటోగ్రఫిని ఉపయోగిస్తారు.
* ఒక ద్రవం వేరొక ద్రవంలో పూర్తిగా కలిసిపోతే వాటిని 'మిశ్రణీయ ద్రవాలు' అంటారు.
ఉదా: ఆల్కహాల్ నీటిలో పూర్తిగా కరగడం
* ఒక ద్రవం మరొక ద్రవంలో కరగకుండా సులువుగా వేరుచేయగలిగే ద్రవాలను 'అమిశ్రణీయ ద్రవాలు' అంటారు.
ఉదా: నూనెలో నీరును కలపడం, డీజిల్‌తో నీటిని కలపడం
* రెండు మిశ్రణీయ ద్రవాలను వేరు చేయడానికి స్వేదన ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తారు.
* రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ మిశ్రణీయ ద్రవాల బాష్పీభవన స్థానాల్లో వ్యత్యాసం 25º C కంటే తక్కువగా ఉండే ద్రవాలను వేరుచేయడానికి 'అంశిక స్వేదన ప్రక్రియ'ను ఉపయోగిస్తారు.
*  ఈ వ్యత్యాసం 250C కంటే ఎక్కువగా ఉన్నట్లయితే సాధారణ స్వేదన ప్రక్రియను ఉపయోగిస్తారు.

శుద్ధపదార్థాల రకాలు:
* ఏ పదార్థాల అనుఘటకాలను భౌతిక ప్రక్రియలో వేరుచేయలేమో వాటిని 'శుద్ధ పదార్థాలు' అంటారు.
శుద్ధ పదార్థాలు రెండు రకాలు. అవి:
   1) సంయోగ పదార్థాలు
   2) మూలకాలు

సంయోగ పదార్థాలు:
* రసాయనచర్యలో ఏదైనా పదార్థం రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పదార్థాలుగా విడిపోతే, దాన్ని సంయోగ పదార్థం అంటారు.
* సంయోగ పదార్థ ధర్మాలు దాని అనుఘటక మూలకాల ధర్మాలకు భిన్నంగా ఉంటాయి. కానీ మిశ్రమం దాని అనుఘటక పదార్థాల ధర్మాలను ప్రదర్శిస్తుంది.

మూలకాలు:
* రసాయన చర్యల ద్వారా చిన్న చిన్న కణాలుగా విడగొట్టలేని పదార్థాన్ని 'మూలకుం' అంటారు.
* మూలకాలను లోహాలు, అలోహాలు, అర్థ లోహాలుగా విభజిస్తారు.
* 1669లో జర్మన్‌కు చెందిన 'హెన్నింగ్ బ్రాడ్' మూత్రాన్ని మరిగించి భాస్వరం (ఫాస్ఫరస్) కనుక్కునే ప్రయత్నం చేశారు.
* 'మూలకం' అనే పదాన్ని మొదట రాబర్ట్ బాయిల్ ఉపయోగించారు.
* మూలకాన్ని నిర్వచించినవారు లెవోయిజర్.
* మూలకం అనేది పదార్థం మూలరూపం. ఇది రసాయన చర్యల్లో మరికొన్ని కణాలుగా విడిపోదని లెవోయిజర్ నిర్వచించారు.
* సర్ హంప్రి దవే సోడియం, బోరాన్, క్లోరిన్, మెగ్నీషియంలను కనుక్కున్నారు.
* 50 మి.లీ. పొటాషియం క్లోరైడ్ ద్రావణంలో 2.5 గ్రాములు పొటాషియం క్లోరైడ్ ఉంటే దాని ఘనపరిమాణ శాతాన్ని కనుక్కోండి.