依據以前學習過的內容, 我們知道溶液為均勻的液態混合物。 例如: 泡一杯清茶、 烹飪時所使用的料理米酒, 還有早餐常喝的牛奶 以及咖啡。 然而這些溶液所顯現的特性都是一樣的嗎? 什麼是溶液? 溶液是由兩種以上物質均勻混合的混合物, 組成溶液的粒子均勻, 肉眼上無法分辨,也無法用傾析法分離組成物。 儘管如此, 所有的溶液仍可以在物理或化學方法的範圍內分離出內容物。 在形成溶液時,溶劑將溶質分散的過程稱為溶解。 其中含量較多者稱為溶劑,含量較少者稱為溶質。 然而就日常生活中接觸到最多的是水溶液, 對液態水溶液而言,不論水的含量有多少, 都是以水為溶劑, 例如95%的酒精水溶液中,酒精佔95%,而水僅佔5%。 以食鹽水為例, 將食鹽加入於水中並攪拌使其溶解, 若食鹽完全溶解於水中, 此時這一杯食鹽水就可稱之為食鹽水溶液。 若一直加入食鹽並攪拌, 最後發現有固體食鹽沒有溶解, 此時整杯食鹽水因含有固體, 則不能將此稱為食鹽水溶液。 若把這杯含有食鹽固體的食鹽水 經由過濾後, 去除掉固體顆粒的這杯食鹽水, 又可以稱為食鹽水溶液了。 我們知道 物質狀態一般可分為固態、液態及氣態等三態。 因此若以溶劑的狀態來分類的話, 可以將溶液分為氣態溶液、液態溶液及固態溶液等。 其中液態溶液是最為熟悉的, 因此「溶液」兩字,通常指的是液態溶液。 如表所示。 首先我們來看表中的氣態溶液, 氣態溶液中溶劑為氣態, 溶質可以是氣態、液態及固態。 例如空氣, 空氣主要是由 78%的氮氣、21%的氧氣及1%的其他氣體所組成的混合物, 氮氣量多所以為溶劑, 其他氣體則為溶質。 接著我們來看層積雲這個實例。 雲的種類很多,其組成不盡相同, 例如漂浮在天空中的層積雲, 一般是由許多細小的水滴組成的,分散在大氣中, 溶質為液態的水滴。 再來我們來看煙這個實例。 焚香所產生的煙霧中有固體的碳粒。 接著來看表中的液態溶液, 液態溶液中溶劑為液態, 溶質一樣可以是氣態、液態及固態。 例如: 汽水是以高壓的方式, 將二氧化碳溶於水中形成汽水。 酒是酒精和水的混合物。 糖水是將糖溶於水中以形成糖水。 再來看表中的固態溶液, 固態溶液中溶劑為固態, 溶質一樣可以是氣態、液態及固態。 例如: 儲氫金屬, 有些金屬或合金能在一定的溫度和壓力條件下, 使氫分子先分解成氫原子後, 氫原子便見縫插針般地進入金屬原子之間的縫隙中。 鋁汞齊, 汞齊為水銀與其他金屬的合金, 當少量水銀滴在鋁金屬上, 二者互溶在一起形成鋁汞齊。 而黃銅為銅與鋅的合金。 看完了這些例子, 相信各位同學對於溶液應有些初步認識了, 溶液不一定是為液體, 只要是均勻混合物皆為溶液。 我們也可依照溶質粒子的大小來分類, 可分為真溶液、膠體溶液及懸浮液三種, 如表所示。 溶質直徑小於10⁻⁹公尺, 即1奈米時,稱為真溶液, 這類真溶液的溶質粒子多為小分子、原子或離子。 例如糖水、食鹽水等,溶液會呈透明狀。 若溶質直徑大小為10⁻⁹~10⁻⁶公尺, 即1~1000奈米, 且能均勻分散於溶劑中者,稱為膠體溶液。 例如豆漿、果凍。 由於溶質粒子是以「分散」的方式均勻存在溶劑中, 因此將膠體溶液中的溶劑稱為分散媒, 膠體粒子稱為分散質, 而整個膠體溶液稱為分散系。 若溶質粒子直徑大於10⁻⁶公尺, 即1000奈米為懸浮液, 而懸浮液經由長時間放置後, 液中的粒子最後會沉澱析出, 不屬於均勻混合物, 如自來水廠的淨水過程, 會將混濁的原水先流經沉澱池靜置, 顆粒較大的雜質就會沉到池底。 陽光在晨霧中會呈現一道道的光束的景象, 用手電筒照射稀牛奶時,會產生明顯的光束, 若是照射在糖水時, 則沒有這種現象。 然而想一想為何會有這種現象呢? 回想之前所介紹的內容, 霧和牛奶是屬於膠體溶液, 而糖水則是屬於真溶液, 而膠體溶液和真溶液最大的差異 是在於溶質粒子的大小。 當光線通過膠體溶液時, 由於膠體粒子較大, 足以散射光線, 顯現出一條光亮的通路; 此現象是西元1871年, 由英國的廷得耳所提出, 故稱為廷得耳效應, 利用此現象可用來分辨、區別真溶液及膠體溶液。 日常生活中處處可見到膠體溶液, 通常將具有流動性的膠體溶液稱為溶膠, 例如米粥、膠水; 若呈現凝結乳膠狀者稱為凝膠, 例如果凍、羊羹、沙拉醬等。 今天學到的知識,進行整理。 溶液為均勻混合物, 其組成為數量少的溶質和數量多的溶劑。 水溶液則以水為溶劑。 依溶劑狀態來分類, 可以分為氣態溶液、液態溶液及固態溶液。 依溶質粒子大小來分類, 可以分為真溶液、膠體溶液及懸浮液。 可以利用廷得耳效應, 來分辨、區別真溶液及膠體溶液。 日常生活中 我們可以接觸到許許多多不同型態的溶液, 同學們請準備一支雷射筆, 找尋一下日常生活中 有哪些是具有廷得耳效應的膠體溶液。 那麼同學們都學會了嗎? 其實溶液是指均勻的混合物, 不要只以為溶液只能是液態, 尚還有固態及氣態。 然而溶液除了以溶劑狀態、 溶質粒子大小來分類外, 尚有其他依不同需求來分類, 例如: 以導電性分類可分為電解質溶液及非電解質溶液; 以液態溶劑種類來分 可分為水溶液及非水溶液。