水分補給と脱水のプロセス
* 水分補給: 多くのイオン化合物(塩)は、その構造に水分子を組み込んだ結晶を形成します。この水は「結晶化の水」と呼ばれます。これらの水和結晶は、しばしば水和物と呼ばれます。 たとえば、銅(II)硫酸硫酸塩(CUSO₄・5H₂O)には、硫酸銅ユニットあたり5つの水分子があります。
* 脱水: 加熱すると、これらの水和物は結晶化の水を失い、無水になります。これは化学プロセスであり、水分子は結晶格子内に物理的に存在しなくなります。
無水結晶を簡単に再水和することができない理由
* 結晶構造: 無水型は、水分補給型とは異なる結晶構造を持っています。水分子は、元の結晶格子の不可欠な部分でした。
* 化学変化: 脱水プロセスには、結晶自体内の化学的変化が含まれる場合があります。これは、無水型が元の水分補給型と化学的に同一ではない可能性があることを意味します。
代わりに何ができるか
* 再結晶: 無水結晶を水に溶解してから、溶液をゆっくりと蒸発させることがあります。これにより、正しい水分補給状態を備えた新しい結晶の形成につながる可能性があります。ただし、溶解度と結晶の成長条件は無水および水分補給された形で異なる可能性があるため、これは必ずしも可能ではありません。
* 水を直接追加: 無水結晶に直接水を追加すると、結晶の溶解が生じる可能性がありますが、必ずしも元の水和物を改革するとは限りません。
脱水と水分補給の例
* 銅(II)硫酸塩: cuso₄・5h₂o(水分補給)→cuso₄(無水) +5h₂o
* 炭酸ナトリウム: na₂co₃・10h₂o(水分補給)→na₂co₃(無水) +10h₂o
要約
水を無水結晶に単純に「置く」ことはできません。 脱水のプロセスには、多くの場合、結晶構造と化学組成の不可逆的な変化が含まれます。 再結晶は、潤いのある形を潜在的に回復するための1つのアプローチですが、特定の化合物とその特性に依存します。