溶解度曲線

在 100 g 水裡加入定量鹽類、調整溫度，看多少溶解、多少沉在杯底結晶：即時描出 KNO₃、NaCl、KClO₃、Ce₂(SO₄)₃ 的溶解度曲線，判讀未飽和、飽和與過飽和，並把熱飽和溶液冷卻觀察再結晶。

t = 0.00 s

溶解度曲線 S–T（黑點＝目前狀態）

點落在曲線上方＝加入量超過溶解度（過飽和、多餘結晶析出）；落在曲線下方＝未飽和（全部溶解）；剛好在線上＝飽和。

實驗數據

尚無記錄。調整參數、完成一次量測後，按「記錄本次數據」把結果存進表格。

實驗參數

溶質（鹽類）

溫度 T

加入溶質量（每 100 g 水）

即時量測

溶解度 S（此溫度）

— g/100g 水

已溶解

— g

未溶解（結晶）

— g

溶液狀態

—

畫面符號圖例

未溶解結晶＝已達飽和；加溫或加水可再溶；溶解度隨溫度變化

實驗任務

從曲線讀溶解度：選 KNO₃、把溫度設到 40°C，先看圖上曲線在 40°C 對應的高度、再讀「溶解度 S」讀數。接著把加入量調到 100 g，預測會溶解多少、析出多少，再對照「已溶解／未溶解」讀數是否吻合。
再結晶（重結晶）：選 KNO₃、加入量設在 100 g，先把溫度升到 80°C 觀察是否全部溶解（未飽和）；再把溫度緩緩降回 20°C。當溫度低於飽和溫度時，多餘的溶質會結晶析出——這就是實驗室純化固體的「再結晶」原理。
陡峭 vs 平緩：固定加入量 40 g，分別切到 NaCl 與 KNO₃，把溫度從 0°C 拉到 100°C。比較兩條曲線的斜率：NaCl 幾乎不隨溫度變化，KNO₃ 卻大幅上升—— 這解釋了為什麼冷卻熱溶液時 KNO₃ 會大量結晶、NaCl 幾乎不會。

模型與假設

溶解度 S(T)：每 100 g 水在溫度 T（°C）達飽和時可溶解的溶質克數。四種鹽類採用近似教科書曲線的簡易擬合式： KNO₃ ≈ 13.9＋0.65T＋0.019T²（隨溫度陡升）、 NaCl ≈ 35.7＋0.017T（幾乎不變）、 KClO₃ ≈ 3.3＋0.10T＋0.0075T²、 Ce₂(SO₄)₃ ≈ 21−0.19T（逆溶解度：升溫反而變小，下限取 1）。
溶解判定：已溶解＝min(加入量, S)；未溶解結晶＝max(0, 加入量−S)。
理想化：假設瞬間達平衡、超出溶解度即刻析出（不模擬真實的過飽和介穩態）；以每 100 g 水為基準，溶劑量固定。數值為概念示意，非精確查表值。

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1

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32.3%

140.05

82.02%

62,201

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