घन विद्राव : एखाद्या विद्रावकात (विरघळविणाऱ्या पदार्थात) विद्राव्य पदार्थ विरघळला म्हणजे जे समांगी (सर्वत्र सारखे) मिश्रण मिळते त्याला त्या पदार्थाचा विद्राव असे म्हणतात. द्रवरूपात असणारे विद्राव सर्वपरिचित आहेत. घनरूपात असणारी समांगी मिश्रणेही ज्ञात आहेत. त्यांना घन विद्राव म्हणतात. अनेक मिश्रधातू (दोन अथवा अधिक धातू किंवा धातू आणि अधातू यांपासून बनलेली मिश्रणे वा संयुगे) अशा विद्रावांची उदाहरणे होत.
धातूंची संरचना स्फटिकी असते. स्फटिकांची बांधणी काही सांगाड्यांना अनुसरून होते. त्यांना स्फटिक जालके म्हणतात. धातूंचे अणूएकमेकांशी धातवीय बंधांनी जोडलेले असून ते स्फटिक जालकातील विशिष्ट जागी स्थानापन्न असतात म्हणून स्फटिकरूप सिद्ध होते.
सोने व चांदी ह्या धातू संपूर्णपणे मिश्रणीय आहेत. याचा अर्थ, शून्य टक्के सोने ते शंभर टक्के सोने आणि शंभर टक्के चांदी ते शून्य टक्का चांदी या मर्यादेत कोणत्याही प्रमाणात मिश्रण करून त्यांचे घन विद्राव मिळू शकतात. असे विद्राव बनविण्यासाठी या धातूंचे रस घेऊन व ते मिश्र करून मिश्रणाचे स्फटिकीभवन (स्फटिक बनण्याची क्रिया) होऊ देतात. त्यामुळे घन विद्रावाचे जे स्फटिक मिळतात त्यातील स्फटिक जालकांतील काही ठिकाणी सोन्याचे व काही ठिकाणी चांदीचे अणू मांडले गेलेले असतात. तांबे आणि निकेल हे धातूही असेच एकमेकांत संपूर्णपणे मिश्रणीय आहेत.
घन विद्राव बनण्यासाठी संबंधित धातूंच्या अणूंच्या त्रिज्यांची लांबी जवळजवळ सारखी असणे आवश्यक असते. त्याचप्रमाणे त्यांची स्फटिक जालकेही शक्यतो समान असावी लागतात. ती पूर्णपणे समान नसली तरी एका धातूच्या अणूच्या जागी दुसऱ्या धातूचा अणू आल्याने स्फटिक जालकात पडणारा फरक जाणवणार नाही इतपत असेल, तर त्यांचा घनरूप विद्राव होऊ शकतो. याशिवाय संबंधित धातूच्या आयनावरील (विद्युत् भारित अणूवरील) विद्युत् भारात एकापेक्षा जास्त एककाचा फरक नसणे आवश्यक असते.
वरील उदाहरणामध्ये सोन्याच्या अणूची त्रिज्या १·४४४ A0 (A0 म्हणजे अँगस्ट्रॉम =१०-८ सेंमी.) व चांदीच्या अणूची १·४४२ A0 आहे. त्या दोघांचीही स्फटिक जालके फलककेंद्रित घनाकृती आहेत [⟶ स्फटिकविज्ञान]. सोन्याच्या संयुजा (एखाद्या अणूची इतर अणूंशी संयोग पावण्याची क्षमता दर्शविणारा अंक) १ व ३ आहेत आणि चांदीची १ आहे. या कारणामुळेच त्यांच्यापासून सर्वप्रमाणात घन विद्राव मिळतात. तांबे आणि निकेल यांच्या अणु-त्रिज्या अनुक्रमे १·२७८ A0 व १·२४६ A0 आहेत. त्यांची स्फटिक जालकेही समान आहेत व आयनावरील विद्युत् भारातही फरक नाही. असे दिसून आले आहे की, संबंधित धातूंच्या विद्युत् भारांत (संयुजांत) एकापेक्षा जास्त फरक असेल, तर घन विद्राव होणे फार कठीण असते.
धातूप्रमाणेच कित्येक आयनी संयुगांपासूनही (रेणूमध्येच एका वा अधिक इलेक्ट्रॉनांचे स्थानांतरण होऊन अणूंची स्थिर मांडणी होते अशा संयुगांपासूनही) घनरूप विद्राव बनतात. पोटॅशियम सल्फेट व अमोनियम सल्फेट या समाकृतिक (सारखी स्फटिकी रचना असलेल्या) स्फटिकी संयुगांचे जलविद्राव एकत्र केले व मिश्रणाचे तापमान कमी करून स्फटिकीभवन होऊ दिले, तर जे स्फटिक मिळतात ते या संयुगांचा घन विद्राव असतो. फेरस कार्बोनेट आणि मँगॅनस कार्बोनेट यांच्या मिश्रणाच्या जलविद्रावापासूनही असेच स्फटिकरूप घन विद्राव मिळतात.
घन विद्राव बनण्यास आवश्यक असलेल्या वर वर्णन केलेल्या बाबी येथेही लागू पडतात, हे पुढील गोष्टीवरून दिसून येईल. K+ पोटॅशियम आयन आणि NH4+अमोनियम आयन यांच्या त्रिज्या अनुक्रमे १·३३ A0 व १·४८ A0 आहेत. तसेच Fe+2 ची त्रिज्या ०·७६ A0 व Mn+2 ची ०·८० A0 आहे.
घन विद्राव बनण्यासाठी समाकृतिक संयुगेच लागतात असे नाही. उदा., सोडियम क्लोरेट हे घन-स्फटिकी आहे आणि सिल्व्हर नायट्रेट हे चतुष्कोण-स्फटिकी आहे. तथापि त्यांच्या मिश्रणापासून स्फटिकरूप घन विद्राव मिळतात.
समाकृतिक नसलेल्या संयुगांपासून (सोडियम क्लोरेट व सिल्व्हर नायट्रेट) घन विद्राव मिळतो. याचे कारण त्यांची स्फटिक जालके जरी सारखी नाहीत, तरी एकाऐवजी दुसरा आयन त्यात प्रतिष्ठापित केल्याने स्फटिक रचनेत जाणवण्यासारखा फरक पडत नाही हे होय.
आतापर्यंत वर्णन केलेले घन विद्राव एका आयनाऐवजी दुसरा आयन स्फटिक जालकात स्थापित केल्यामुळे बनलेले आहेत म्हणून या घन विद्रावांस प्रतिष्ठापन घन विद्राव म्हणतात.
घन विद्रावांचा आणखीही एक प्रकार आहे. त्यात स्फटिक जालकात असलेल्या मोकळ्या जागी घन विद्रावाचा एक घटक जाऊन बसतो व घन विद्राव बनतो. अशा घटकांचे अणू फार लहान असतात. पोलाद या लोखंडाच्या मिश्रधातूत लोहाच्या स्फटिक जालकातील मोकळ्या जागी कार्बनाचे अणू समाविष्ट होऊन घन विद्राव बनलेला असतो. अशा घन विद्रावांना अभ्यंतर घन विद्राव असे म्हणतात. पॅलॅडियम आणि हायड्रोजन यांपासून असाच घन विद्राव बनतो. काही धातू समाविष्ट करून बनविलेल्या पोलाद-प्रकारांत (उदा., मँगॅनीज पोलाद, मॉलिब्डेनम पोलाद इ.) दोन्ही प्रकारचे घव विद्राव असतात.
पहा : घन अवस्था रसायनशास्त्र प्रावस्था नियमस्फटिकविज्ञान.
संदर्भ : 1. Brescia, F. Arents, J. Meistich, A. Turk, A. Fundamentals of Chemistry, A Modern Introduction, London, 1966.
2. Glasstone, S. Textbook of Physical Chemistry, London, 1964.
भावे, अ. श्री.