Wat is een oververzadigde oplossing?
Het voorvoegsel "super-" betekent overtreffen, terwijl de term verzadigd betekent zoveel van iets in te brengen als het normaal mogelijk is dat iets anders het vasthoudt. Een oververzadigde oplossing wordt geproduceerd wanneer een stof - een opgeloste stof - wordt opgelost in water of een ander oplosmiddel in een mate die gewoonlijk niet mogelijk is. De meeste stoffen vormen slechts moeilijk een oververzadigde oplossing. Een oververzadigde oplossing wordt over het algemeen bereikt door de omstandigheden van een verzadigde oplossing te wijzigen. Het verdampen van een deel van het oplosmiddel in een zeer schone omgeving kan het doel bereiken, evenals een geschikte verandering in de temperatuur van de oplossing.
Terwijl een deel van het oplosmiddel uit een oplossing verdampt, ontwikkelt die oplossing een verhoogde verhouding opgeloste stof tot oplosmiddel. Als de startoplossing eerder verzadigd was, wordt deze oververzadigd. De meeste stoffen nemen in oplosbaarheid toe met een temperatuurstijging en nemen in oplosbaarheid af wanneer de temperatuur wordt verlaagd. Voor die stoffen wordt een verzadigde oplossing oververzadigd wanneer de temperatuur wordt verlaagd. Het omgekeerde geldt voor stoffen die in oplosbaarheid afnemen met stijgende temperatuur en in oplosbaarheid toenemen met verlaging van de temperatuur; als een van hen in een verzadigde toestand was, zal het niet langer op een lagere temperatuur zijn.
Oververzadigde oplossingen zijn inherent onstabiel en reageren op manieren die vergelijkbaar zijn met die van supergekoelde vloeistoffen; veel personen hebben het fenomeen van onderkoeld water ervaren. Als zuiver water voldoende wordt gekoeld en de container stil wordt gehouden en schoon en krasvrij is, kan een temperatuur onder het vriespunt worden bereikt zonder de vorming van ijs - het water wordt onderkoeld. Plaats een gekrast of vies voorwerp in het water en het kan in enkele ogenblikken stollen. Dit komt omdat krassen en deeltjes punt- en lijninterfaces bieden waarop kristallen kunnen nucleeren en groeien. Breng op dezelfde manier een paar stofdeeltjes of kleine kristallen in een oververzadigde oplossing, en in slechts enkele ogenblikken, vaste vormen op de bodem van de container, waardoor een gewone, verzadigde oplossing achterblijft.
Eén commercieel product voor gebruik buitenshuis maakt gebruik van de eigenschap oververzadiging. Het is een chemisch verwarmingskussen of handverwarmer, met behulp van de eenvoudige samengestelde natriumacetaattrihydraat. Dit chemische zout vormt gemakkelijk een oververzadigde oplossing, indien vrij van stof en kristallen gehouden. Als er in een gesloten zakje met deze oplossing enkele kleine kristallen van het acetaat erin vallen, wordt de oververzadigde oplossing snel weer verzadigd door de overtollige opgeloste stof weg te gooien. Omdat de reactie exotherm is - warmte produceert - verwarmt de oplossing de handen of zakken van de persoon die het zakje vasthoudt.