פתרונות הם מסה או תערובת הומוגנית המורכבת משני חומרים או יותר, שבהם חומר אחד פועל כממס, והשני כחלקיקים מסיסים.
קיימות שתי תיאוריות של פרשנות למקור הפתרונות: כימי, שמייסדם הוא D. I. Mendeleev, ופיזיקלית, שהוצעה על ידי הפיזיקאים הגרמנים והשוויצרים אוסטוולד וארניוס. לפי פרשנותו של מנדלייב, מרכיבי הממס והמומס הופכים למשתתפים בתגובה כימית עם היווצרות תרכובות לא יציבות של רכיבים או חלקיקים אלו ממש.
התיאוריה הפיזיקלית שוללת את האינטראקציה הכימית בין מולקולות הממס לחומרים המומסים, ומסבירה את תהליך היווצרות התמיסות כחלוקה אחידה של חלקיקים (מולקולות, יונים) של הממס בין חלקיקי המומס. חומר עקב תופעה פיזיקלית הנקראת דיפוזיה.
סיווג פתרונות לפי קריטריונים שונים
היום אין מערכת סיווג אחידה לפתרונות, אולם, בתנאי, ניתן לקבץ את סוגי הפתרונות לפי הקריטריונים המשמעותיים ביותר, כלומר:
I) לפי מצב הצבירה, מבדילים בין תמיסות מוצקות, גזים ונוזליות.
II) מאתגדלי חלקיקים מומסים: קולואידים ואמיתיים.
III) לפי מידת הריכוז של חלקיקי המומס בתמיסה: רווי, בלתי רווי, מרוכז, דליל.
IV) לפי יכולת הולכת זרם חשמלי: אלקטרוליטים ולא אלקטרוליטים.
V) לפי מטרה והיקף: כימיקלים, רפואיים, בנייה, פתרונות מיוחדים וכו'.
סוגי פתרונות לפי מצב צבירה
סיווג פתרונות לפי מצב הצבירה של הממס ניתן במובן הרחב של המשמעות של מונח זה. נהוג להתייחס לחומרים נוזליים כתמיסות (יתרה מכך, גם יסוד נוזלי וגם יסוד מוצק יכולים לפעול כמומס), אבל אם ניקח בחשבון את העובדה שתמיסה היא מערכת הומוגנית של שני חומרים או יותר, אזי זה די הגיוני לזהות גם פתרונות מוצקים, וגזים. תמיסות מוצקות נחשבות לתערובות של, למשל, מספר מתכות, המוכרות יותר בחיי היומיום בתור סגסוגות. סוגי תמיסות גזים הם תערובות של מספר גזים, דוגמה לכך היא האוויר סביבנו, המוצג כשילוב של חמצן, חנקן ופחמן דו חמצני.
פתרונות לפי גודל חלקיקים
סוגי תמיסות לפי גודל של חלקיקים מומסים כוללים תמיסות אמיתיות (רגילות) ומערכות קולואידיות. בתמיסות אמיתיות, המומס מתפרק למולקולות קטנות או לאטומים הקרובים בגודלם למולקולות הממס. יחד עם זאת, סוגי התמיסות האמיתיים שומרים על התכונות המקוריות של הממס, רק במעטלהפוך אותו תחת פעולת התכונות הפיזיקליות-כימיות של היסוד שנוסף לו. לדוגמה: כאשר מלח או סוכר מומסים במים, המים נשארים באותו מצב צבירה ובאותה עקביות, כמעט באותו צבע, רק הטעם שלהם משתנה.
תמיסות קולואידיות שונות מאלה הקונבנציונליות בכך שהרכיב המוסף אינו מתפרק לחלוטין, שומר על מולקולות ותרכובות מורכבות, שגודלן גדול בהרבה מחלקיקי הממס, ועולה על הערך של 1 ננומטר.
סוגי ריכוז תמיסה
באותה כמות ממס, ניתן להוסיף כמות שונה של יסוד מומס, בפלט יהיו פתרונות בריכוזים שונים. אנו מציגים את העיקריים שבהם:
- תמיסות רוויות מאופיינות בדרגת מסיסותו של חומר, שבה הרכיב המומס, בהשפעת ערך קבוע של טמפרטורה ולחץ, אינו מתפרק עוד לאטומים ולמולקולות, והתמיסה מגיעה לשיווי משקל פאזה.. ניתן גם לחלק תמיסות רוויות באופן מותנה לתמיסות מרוכזות, שבהן חלק המסה של הרכיב המומס דומה לממס, ולמהולות, שבהן המומס קטן פי כמה מהממס.
- בלתי רווי הם אותם פתרונות שבהם המומס עדיין יכול להתפרק לחלקיקים קטנים.
- תמיסות על רוויות מתקבלות כאשר הפרמטרים של הגורמים המשפיעים (טמפרטורה, לחץ) משתנים, וכתוצאה מכך תהליך ה"ריסוק" של המומסהחומר, הוא הופך ליותר ממה שהיה בתנאים רגילים (רגילים).
אלקטרוליטים ולא-אלקטרוליטים
חלק מהחומרים בתמיסות מתפרקים ליונים המסוגלים להוליך זרם חשמלי. מערכות הומוגניות כאלה נקראות אלקטרוליטים. קבוצה זו כוללת חומצות, רוב המלחים. ופתרונות שאינם מוליכים זרם חשמלי נקראים בדרך כלל לא-אלקטרוליטים (כמעט כל התרכובות האורגניות).
קבוצות של פתרונות לפי מטרה
פתרונות הכרחיים בכל מגזרי הכלכלה הלאומית, שהספציפיות שלהם יצרה סוגים כאלה של פתרונות מיוחדים כמו רפואי, בנייה, כימיקלים ואחרים.
תמיסות רפואיות הן אוסף של תרופות בצורת משחות, תרחיפים, תערובות, תמיסות לעירוי וזריקות וצורות מינון אחרות המשמשות למטרות רפואיות לטיפול ומניעה של מחלות שונות.
סוגי פתרונות כימיים כוללים מגוון עצום של תרכובות הומוגניות המשמשות בתגובות כימיות: חומצות, מלחים. תמיסות אלו יכולות להיות ממקור אורגני או אנאורגני, מימיות (מי ים) או נטול מים (על בסיס בנזן, אצטון וכו'), נוזלי (וודקה) או מוצק (פליז). הם מצאו את היישום שלהם במגזרים שונים של הכלכלה הלאומית: כימיקלים, מזון, תעשיית טקסטיל.
לסוגי המרגמות יש עקביות צמיגה ועבה, ולכן הם מתאימים יותר לשם התערובת.
בשל יכולתם להתקשות במהירות, הם משמשים בהצלחה כקלסר לקירות בנייה, תקרות, מבנים נושאי עומס וכן לעבודות גמר. הן תמיסות מימיות, לרוב תלת-רכיביות (ממס, מלט בסימנים שונים, אגרגט), בהן חול, חימר, אבן כתוש, סיד, גבס וחומרי בניין אחרים משמשים כחומר מילוי.
