过饱和

一定温度、压力下，当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压力下溶质的溶解度，而溶质仍不析出的现象叫做过饱和现象。过饱和也可以指蒸汽中某物质蒸汽压超过该温度和压力下该物质的饱和蒸汽压而不发生相变的现象。该蒸汽称为过饱和蒸汽。

有些物质的溶解度随着温度上升而增大，在较高的温度下配制成它的饱和溶液，并细心地滤去过剩的未溶固体，然后使溶液的温度慢慢地下降到室温，这时的溶液中所溶解的溶质量已超过室温时的溶解度，但还尚未析出晶体，此时的溶液就叫做过饱和溶液。过饱和溶液能存在的原因，是由于溶质不易在溶液中形成结晶中心即晶核。因为每一晶体都有一定的排列规则，要有结晶中心，才能使原来作无秩序运动着的溶质质点集合起来，并且按照这种晶体所特有的次序排列起来。不同的物质，实现这种规则排列的难易程度不同，有些晶体要经过相当长的时间才能自行产生结晶中心，因此，有些物质的过饱和溶液看起来还是比较稳定的。但从总体上来说，过饱和溶液是处于不平衡的状态，是不稳定的，若受到振动或者加入溶质的晶体，则溶液里过量的溶质就会析出而成为饱和溶液，即转化为稳定状态，这说明过饱和溶液没有饱和溶液稳定，但还有一定的稳定性。因此，这种状态又叫介稳状态。饱和溶液、不饱和溶液和过饱和溶液的区别：当固体溶解时，其表面的基本微粒——分子或离子，由于和溶剂分子相互作用，渐渐离开固体表面而分布到整个溶剂的各个部分；与此同时，还进行着另一个相反的过程：溶质微粒在溶液中不断运动，为碰到固体表面时，又可能重新被吸引住，脱离溶液（从溶液中析出），回到固体上来。如果，在溶剂的量一定以及温度一定的条件下，在单位时间内从固体溶质进入溶液的分子（或离子）数目和从溶液中返回到固体上的分子（或离子）的数目相等，这时，就建立了动态平衡：这时，溶液里所溶解的某种溶质不能再增加了，外表看来固体也不再溶解了，溶液浓度已达到此温度下的饱和值即达到饱和溶液状态。所以，饱和溶液是已溶的溶质和过量的未溶溶质达到动态平衡时的溶液。在一定温度下，饱和溶液中所含溶质的量是一定的。要制取某一温度时的饱和溶液，必须把过量的溶质加入溶剂中，使溶液中仍保留一部分过剩的溶质。不饱和溶液是指未达到平衡还可以继续溶解的溶液。也就是溶液中所含溶质的量小于在此温度下饱和溶液中溶质的含量时的溶液。而过饱和溶液是指溶液中所含溶质的量大于在这个温度下饱和溶液中溶质的含量的溶液（即超过了正常的溶解度）。溶液中必须没有固态溶质存在才能产生过饱和溶液。

在一定温度下，超过饱和蒸汽应有的密度而仍不液化或凝华的蒸汽。1、由于过饱和蒸汽的密度对应于较高温度时饱和蒸汽的密度，所以过饱和蒸汽也叫做过冷蒸汽。2、出于过饱和状态的气体并不稳定，如果受到扰动或出现水汽凝结时的吸附物，如尘埃等，就会部分液化或凝华而回到饱和状态。由于形成的液滴很小，相应的饱和蒸气压就很大。因此，有时蒸气压超过平面上饱和蒸气压几倍以上也不凝结，这种现象叫过饱和，这种蒸气叫“过饱和蒸气” 。处于过饱和状态的蒸气，极不稳定，一旦出现凝结核，部分蒸气就会凝结成液体，其余蒸气就回到了饱和蒸气的状态。由于蒸气中充满了尘埃和杂质等小微粒，它们起着凝结核的作用。当这些微粒表面凝上一层液体后，便形成半径相当大的液滴，凝结就容易发生。在有凝结核时，蒸气压只要超过饱和蒸气压1%，即可形成液滴带电的粒子和离子都是很好的凝结核，静电吸引力使蒸汽分子聚集在它的周围而形成液滴。高能量带电基本粒子在其运动过程中会形成离子，这些离子就成为凝结核。云室中的过饱和水蒸气凝结在它上面，而形成雾状踪迹，由此可观察粒子的轨迹，因而过饱和蒸气在高能物理的研究方面有重要的作用。