如果今天給你一包鹽類，

請你調配出定量的兩杯溶液：

一杯未飽和溶液、

一杯飽和溶液，

你一定覺得

這還不簡單，

飽和溶液就是溶解的溶質達到最大量的時候，

所以只要透過調配不同的溶質比例，

就可以輕易調配出這兩杯濃度不同的溶液。

沒錯，

這的確很簡單！

不過如果反過來，

給你一杯未飽和溶液，請你在不變更溶質、

溶劑的劑量下，

也不能加入其他物質的情況下，

將溶質從溶液中分離出來，

你知道該怎麼做嗎？

想到了嗎？

之前我們學過定量飽和溶液中溶解的溶質量

就是該物質的溶解度，

而溶解度會受到溫度的影響。

大部分的固體溶質，

其溶解度會隨著溫度的增高而變大，

相反的，

溫度越低溶解度也越低；

所以只要透過改變溶液的溫度，

來改變溶解度，就可以將未飽和溶液變成飽和溶液，

而使多餘的溶質析出；

然後只要過濾就能將析出來的溶質從溶液中分離。

聰明的你相信此刻已經知道，

掌握溶解度與溫度的關係，

就能掌握想要分離的溶質質量。

但你知道該如何設計實驗

來測定在不同溫度下物質的溶解度嗎？

在設計一個實驗時，

首先要訂定實驗的目的，

而我們的實驗目的就是：

藉由不同溫度下測定物質的溶解度，

繪製出溶解度與溫度之間的關係圖。

確定實驗目的後，

接下來要選擇實驗的對象，

也就是我們要測定哪一種物質的溶解度？

想一想，

選擇哪一種物質在實驗上會比較好操作與觀察？

你答對了嗎？

由於固體會比氣體容易觀察與操作，

且選擇溶解度受溫度影響越大的物質，

會越容易掌握溶液達飽和時的溫度，

因此本實驗將選擇溶解度受溫度影響最大的硝酸鉀為溶質，

溶劑則選擇方便取得的水。

選擇好實驗對象後，

接下來要思考實驗的方式。

想一想，

在觀察溶解度與溫度的關係時，

應該在選擇哪種時機點記錄觀察的結果？

你答對了嗎？

由於剛好全部溶解的溫度會很難判定

因此先將溶液加熱，

使溶質溶解

變成未飽和溶液，

再透過降溫方式，

讓未飽和溶液逐漸接近飽和溶液，

在析出晶體變成飽和溶液的那個瞬間記錄溫度，

才能得到較準確的實驗結果。

想一想，

這個加溫的過程，

我們應該要選擇哪一種加熱方式較佳？

你答對了嗎？

利用隔水加熱的方式，

才能讓整體溶液的溫度儘可能維持均勻和一致，

且可避免加熱過頭使水溶劑大量蒸發。

OK，

在確定實驗目的、

選擇實驗試藥與訂定實驗方式後

我們需要準備的實驗器材有：

大燒杯、試管、橡皮塞、

溫度計、鐵架，加熱裝置、

攪拌器、放大鏡、濾紙，

以及量秤實驗試藥的電子天秤和秤量紙。

開始實驗前，

先準備好要記錄實驗結果的表格，

和繪製溶解度和溫度關係圖的方格紙，

關係圖的橫坐標為溫度，

縱坐標為溶解度。

本實驗將記錄硝酸鉀水溶液

在固定溶解度時的溫度。

舉例來說，

2克的硝酸鉀加入10克的水，

當其達飽和溶液溫度時的溶解度，

就是100克水中可以溶解20克硝酸鉀。

1.在500毫升的大燒杯中裝半杯熱水，

放在加熱裝置上加熱。

2.試管中注入10毫升蒸餾水，

再加入2.0公克的硝酸鉀。

3.隔水加熱，

以攪拌棒充分攪拌，

直到固體全部溶解為止。

4.將試管取出置於空氣中冷卻，

放入溫度計，

並以攪拌棒攪拌，

使溶液溫度均勻且誘導結晶產生，

仔細觀察，

記錄晶體剛好析出時的溫度於表格中。

5.每次新添加2.0克硝酸鉀於原本的硝酸鉀溶液試管中，

並重複前兩個步驟：

加熱溶解、攪拌冷卻並記錄結晶析出時的溫度。

6.重複操作實驗，

直到取得至少6個數據後，

將表格中各數據點，

繪製在方格紙上，

就可畫硝酸鉀溶解度與溫度的關係圖。

7.取出硝酸鉀結晶放置於濾紙上，

並以放大鏡觀察硝酸鉀晶體的形狀。

實驗做完了，

但你有想過

這些實驗過程產生的溶液或物質該怎麼處理嗎？

由於很多化學物質會對人體或環境造成傷害，

因此實驗後務必確實依照實驗的廢棄物處理方式來處理喔！

學習完溶解度的測定實驗，

讓我們來做個重點整理吧！

1.定溫下

定量溶劑所能溶解溶質之最大量稱為溶解度，

所以溶解度實驗測定的就是定溫下飽和溶液的濃度。

2.硝酸鉀溶解度實驗是採用冷卻析出晶體的方法，

來測量溶液恰好飽和時的溫度，

以得知溶解度和溫度的關係。

3.隔水加熱是為了讓試管內的水溫均勻。

4.硝酸鉀溶於水為吸熱反應，

故溫度愈高，

溶解度愈大。

5.硝酸鉀的溶解度會隨溫度升高而增加，

為一曲線圖，

並非正比。