溶解度と再結晶の求め方（析出する量）

溶解度は、水 100 g に溶ける溶質の最大の質量です。高温で飽和させた溶液を冷やすと、水はもうその量を抱えていられません。あふれたぶんが結晶になって出てきます。これが再結晶で、物質を精製する基本のやり方です。

$W$ は水の質量、$S_h$ は高温での溶解度、$S_c$ は低温での溶解度、$m$ が析出する量です。溶解度は水 100 g あたりの値なので、水の質量に合わせて比例させます。

水の量は変わらない

冷やすだけなら水は減りません。だから溶けていられる量の差が、そのまま析出量になります。

例

高温での溶解度が 110、低温での溶解度が 32、水が 100 g のとき、析出する量は 78 g です。

高温では 110 g が溶けており、低温では 32 g しか溶けていられません。差の 78 g が結晶として出ます。このときの高温の飽和溶液は、110 ÷ (110 + 100) = 52.4 パーセントの濃度です。

注意点

溶解度は物質によって、温度の効き方がまったく違います。硝酸カリウムのように温度で大きく変わるものは再結晶で精製しやすく、塩化ナトリウムのようにほとんど変わらないものは、冷やしてもあまり出てきません。

水を蒸発させてから冷やす場合は、この計算では求められません。水の質量そのものが変わるためです。