Paramètres influençant la dissolution

Lorsque la température augmente :

• Les molécules du solvant acquièrent plus d'énergie cinétique
• Les collisions entre les molécules du solvant et les particules du soluté sont plus fréquentes et plus énergétiques
• Les forces intermoléculaires entre les particules du soluté sont plus facilement rompues
• La vitesse de dissolution augmente

• Le sucre se dissout plus rapidement dans l'eau chaude que dans l'eau froide
• Les médicaments en poudre se dissolvent plus vite dans l'eau tiède
• Les cristaux de sel fondent plus rapidement dans l'eau chaude

Lorsque l'on agite une solution :

• On renouvelle le contact entre les molécules du solvant et les particules du soluté
• On diminue la couche de solvant saturé autour des particules de soluté
• On favorise le transfert des particules dissoutes vers le reste de la solution
• On augmente la surface de contact entre solvant et soluté

• Agitation manuelle (cuillère, baguette)
• Agitation mécanique (agitateur magnétique)
• Agitation ultrasonique
• Agitation par bulles de gaz

La dissolution se produit à la surface de contact entre le soluté et le solvant :

• Plus la surface de contact est grande, plus il y a de place pour les interactions solvant-soluté
• Un soluté en poudre se dissout plus rapidement qu'un soluté en gros morceaux
• Plus les particules sont petites, plus la surface totale est grande

• Le sel moulu se dissout plus vite que les gros cristaux de sel
• Le sucre en poudre se dissout plus rapidement que les morceaux de sucre
• Les comprimés effervescents se dissolvent plus vite s'ils sont pilés

La vitesse de dissolution dépend du gradient de concentration :

• Plus la concentration du soluté dans la solution est faible, plus la dissolution est rapide
• Moins la solution est concentrée, plus il y a de place pour de nouvelles particules dissoutes
• La dissolution ralentit au fur et à mesure que la concentration augmente

Lorsque la solution devient saturée :

• La vitesse de dissolution devient égale à la vitesse de cristallisation
• Il n'y a plus de dissolution nette
• Les particules non dissoutes restent en équilibre avec la solution

Les substances de même nature chimique se dissolvent mutuellement :

• Les composés polaires se dissolvent dans les solvants polaires
• Les composés apolaires se dissolvent dans les solvants apolaires
• Le sel (NaCl) se dissout dans l'eau (polaire) mais pas dans l'huile (apolaire)
• Le gras se dissout dans les solvants organiques mais pas dans l'eau

La structure chimique influence la solubilité :

• Les molécules avec des groupes fonctionnels polaires (OH, COOH, NH₂) sont plus solubles dans l'eau
• Les liaisons hydrogène entre soluté et solvant favorisent la dissolution
• Les molécules volumineuses peuvent avoir une solubilité réduite

La pression a peu d'effet sur la dissolution des solides et des liquides :

• Les solides et les liquides sont peu compressibles
• Le volume des particules ne change pas significativement avec la pression
• La dissolution des solides dans les liquides est peu affectée par la pression

La pression a un effet important sur la dissolution des gaz :

• La solubilité des gaz dans les liquides augmente avec la pression
• Ceci est décrit par la loi de Henry
• Plus la pression est élevée, plus les gaz se dissolvent

• Dissolution du sucre dans l'eau chaude pour préparer des sirops
• Utilisation de sel fin pour une dissolution rapide dans les soupes
• Agitation du café pour dissoudre le sucre plus rapidement
• Utilisation d'eau tiède pour dissoudre les levures

• Contrôle de la température dans les réacteurs chimiques
• Utilisation d'agitateurs dans les cuves de dissolution
• Broyage des matières premières pour augmenter la surface de contact
• Optimisation des conditions de dissolution pour la production de médicaments

1 Température : ajuster pour maximiser la solubilité dans le solvant extracteur
2 Agitation : favorise le transfert du soluté entre les phases
3 Surface de contact : utiliser des solvants de petite taille pour augmenter les interactions
4 Nature des solvants : choisir des solvants compatibles avec le soluté

• Mesure de la conductivité (pour les sels)
• Spectrophotométrie UV-visible (pour les composés colorés)
• Chromatographie (pour identifier les composés dissous)
• Titration (pour déterminer la concentration)

Les courbes de dissolution montrent :

• La vitesse initiale de dissolution
• Le temps nécessaire pour atteindre l'équilibre
• La concentration finale à l'équilibre
• L'effet des différents paramètres sur la dissolution

Le sel en poudre se dissout plus rapidement car :

• La surface de contact entre le sel et l'eau est beaucoup plus grande
• Plus de particules sont exposées au solvant simultanément
• Les forces de cohésion entre les particules de poudre sont plus facilement rompues

• Agiter la solution pour renouveler le contact entre solvant et soluté
• Chauffer la solution pour augmenter l'énergie cinétique des molécules
• Utiliser de l'eau déjà tiède
• Broyer davantage le sel si possible

Augmenter la température :

• Augmente l'énergie cinétique des molécules d'eau
• Accélère les collisions entre molécules d'eau et ions Na⁺ et Cl⁻
• Rompt plus facilement les forces de cohésion dans le cristal de sel
• Augmente la vitesse de dissolution

• Augmente l'énergie cinétique des molécules
• Accélère les collisions solvant-soluté
• Augmente la vitesse de dissolution

• Renouvelle le contact entre solvant et soluté
• Diminue la couche de solvant saturé
• Augmente la vitesse de dissolution

• Plus la surface est grande, plus la dissolution est rapide
• Particules plus petites = surface plus grande
• Plus d'interactions solvant-soluté

• "Similia similibus solvuntur"
• Compatibilité entre solvant et soluté
• Structure chimique influence la solubilité