理化專有名詞2-2 水溶液

 

2. 水溶液 (2-2) 溶液 (Solution)：溶質與溶劑均勻混合後的混合物，溶液質量等於溶質質量與溶劑質量的總和。 溶質 (Solute)：溶液中被溶解的物質（或混合物中量較少者）。 溶劑 (Solvent)：溶液中用來溶解溶質的物質（或混合物中量較多者）。 水溶液 (Aqueous Solution)：以水作為溶劑的溶液；只要溶劑是水，不論水量多寡皆稱水為溶劑。 擴散現象 (Diffusion)：溶質溶解形成的微小粒子因不停運動，由高粒子濃度區域往低粒子濃度區域運動，最終均勻分布於整杯溶液中的現象。 溶解度 (Solubility)：定溫下，定量溶劑所能溶解溶質的最大質量（常用每 100 公克溶劑能溶解的溶質公克數表示，會受溫度影響）。 飽和溶液 (Saturated Solution)：定溫下，定量溶劑中溶解的溶質已達最大量，無法再繼續溶解該溶質的溶液。 未飽和溶液 (Unsaturated Solution)：定溫下，溶液中溶解的溶質未達最大量，仍可繼續溶解該溶質的溶液。 濃度 (Concentration)：定量溶液或溶劑中所含溶質的比例。 重量百分率濃度 (Weight Percentage Concentration, %)：每 100 公克溶液中所含溶質的公克數（計算公式：重量百分率濃度 = 溶質質量/溶液質量* 100%）。 體積百分率濃度 (Volume Percentage Concentration, %)：每 100 毫升溶液中所含溶質的毫升數（常用於酒類等液體商品）。 百萬分點 (ppm)：每 1,000,000 毫克（1 公斤）溶液中所含溶質的毫克數（1ppm = 1/10^6），常用於表示微量或稀薄溶液的濃度。

 

今天我們一起來泡一杯甜甜的糖水，探索「水溶液」的奇妙世界吧！

 

當你把黑糖放進水裡，黑糖會慢慢變小，水的顏色也會跟著變深，這就是因為物質均勻混合，形成了「溶液」。在這杯糖水中，被溶解的物質，也就是量比較少的那一方，我們稱為「溶質」。而用來溶解溶質的物質，也就是量比較多的那一方，就稱為「溶劑」。要記得，溶液的總質量，剛好就會等於溶質質量與溶劑質量加起來的總和。最特別的是，只要你是用水來當作溶劑，不論水量是多還是少，這種溶液我們一律稱呼它為「水溶液」。

 

你可能會好奇，為什麼有時候不用特別攪拌，整杯水最後都會變甜呢？這是因為「擴散現象」在施展魔法！溶質溶解後會形成微小的粒子，這些粒子會不停地運動，從粒子濃度較高的區域，慢慢往濃度較低的區域移動。最終，這些粒子就會均勻分布在整杯溶液當中。

 

不過，物質是不能無限量地溶解在水中的。在固定的溫度下，一定量的溶劑所能溶解溶質的最大質量，科學家稱之為「溶解度」。溶解度通常會用每 100 公克溶劑能溶解多少公克的溶質來表示，而且這個數值是會受到溫度影響的。

 

如果在固定溫度下，這杯水裡溶解的溶質已經達到了最大量，就算你再怎麼努力攪拌，也無法繼續溶解更多的溶質了，這種喝飽了的溶液就稱為「飽和溶液」。反之，如果溶液裡的溶質還沒達到極限，還能繼續吃下並溶解更多的溶質，我們就叫它「未飽和溶液」。

 

最後，如果想要精準知道這杯飲料到底有多濃，我們就要認識「濃度」這個名詞。濃度代表著定量溶液中所含溶質的比例。在生活中，我們常看到三種表示濃度的方法：

• 重量百分率濃度（%）：這代表每 100 公克溶液中，含有多少公克的溶質。它的計算公式是「溶質的質量除以溶液的質量，再乘上 100%」。
• 體積百分率濃度（%）：這代表每 100 毫升溶液中，含有多少毫升的溶質。這種方法經常標示在酒類等液體商品上，用來表示裡頭含有多少體積的酒精。
• 百萬分點（ppm）：這代表每 1,000,000 毫克（也就是 1 公斤）的溶液中，含有多少毫克的溶質。當我們要表示非常微量或稀薄的溶液濃度時，例如檢查賣場草莓上的微量農藥殘留，就會使用 ppm 來當作單位。

 

理化的世界是不是非常貼近我們的日常生活呢？只要搞懂了這杯水溶液裡的專有名詞，你也是個充滿科學素養的生活觀察家喔！