北京
一、定義
過飽和溶液是指在一定溫度、壓力下，溶液中溶質(zhì)的濃度已超過該溫度、壓力下溶質(zhì)的溶解度，而溶質(zhì)仍未析出的溶液，這種現(xiàn)象被稱為過飽和現(xiàn)象。簡(jiǎn)單來說，就是溶劑“超額溶解”了溶質(zhì)，形成了一種特殊的不穩(wěn)定狀態(tài)。
需注意區(qū)分溶液的三種狀態(tài)：不飽和溶液（溶質(zhì)濃度低于溶解度，可繼續(xù)溶解溶質(zhì)）、飽和溶液（溶質(zhì)濃度等于溶解度，溶質(zhì)溶解與結(jié)晶達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡）、過飽和溶液（溶質(zhì)濃度高于溶解度，未析出晶體）。三者可通過溶解度曲線直觀判斷：曲線之上為過飽和溶液，曲線上為飽和溶液，曲線之下為不飽和溶液。
二、存在原因
過飽和溶液能短暫存在的核心原因，是溶液中難以形成結(jié)晶中心（即晶核）。晶體的形成需要溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在晶核周圍按特定規(guī)則排列，若缺乏晶核，即使溶質(zhì)濃度超過溶解度，溶質(zhì)質(zhì)點(diǎn)也只能保持無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，無法聚集形成晶體。
不同物質(zhì)形成過飽和溶液的難易程度不同，有些物質(zhì)的過飽和溶液可維持較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定，這種狀態(tài)被稱為介穩(wěn)狀態(tài)——雖整體不穩(wěn)定，但在無外界干擾時(shí)能暫時(shí)保持，一旦受到刺激就會(huì)打破平衡。
三、制備方法
制備過飽和溶液的核心是讓溶質(zhì)濃度超過其平衡溶解度，常見方法主要分為以下幾類：
多溫法（最常用）：針對(duì)溶解度隨溫度升高而增大的物質(zhì)（如硝酸鉀、醋酸鈉），先在較高溫度下配制飽和溶液，細(xì)心濾去過剩未溶的固體，再緩慢冷卻至室溫，即可得到過飽和溶液。例如，制作“熱冰”的醋酸鈉過飽和溶液，就是通過這種方法制備的——100℃時(shí)100毫升水可溶解170克醋酸鈉，冷卻至室溫后，溶質(zhì)濃度遠(yuǎn)超室溫溶解度卻不析出晶體。
等溫法：在常溫下通過脫除溶劑、鹽析或化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)過飽和。比如蒸發(fā)溶劑法，通過真空蒸發(fā)等方式減少溶劑含量，使溶質(zhì)濃度超過溶解度，適合制備氯化鈉等溶解度受溫度影響較小的物質(zhì)的過飽和溶液；鹽析法則是加入其他化合物（如乙醇），降低溶質(zhì)在原溶劑中的溶解度，促使溶液達(dá)到過飽和狀態(tài)。
化學(xué)反應(yīng)法：讓兩種或多種易溶化合物反應(yīng)，生成一種難溶化合物，且反應(yīng)后液相中該難溶化合物的含量超過其平衡溶解度，從而形成過飽和溶液，可用于制備硫酸鋇、硫酸鍶等物質(zhì)的過飽和溶液。
