દ્રાવણ : એકબીજામાં મિશ્ર થઈ શકે એવા બે અથવા વધુ પદાર્થોનું સમાંગ (homogeneous) ભૌતિક મિશ્રણ. આ માટે આવશ્યક છે કે મિશ્રણ એક જ પ્રાવસ્થા (phase) બનાવે; દા. ત., હવા એ દ્રાવણ છે, કારણ કે તેમાંના ઘટકો મિશ્ર થઈ વાયુ-પ્રાવસ્થા બનાવે છે. દરિયાનું પાણી એ મીઠા (ઘન) અને પ્રવાહી પ્રાવસ્થાવાળું દ્રાવણ છે. પિત્તળ એ તાંબા અને જસતનું ઘન દ્રાવણ છે. દરેક કિસ્સામાં એક ઘટક બીજામાં એકસરખી રીતે પ્રસરી ગયેલો હોય છે. ભૌતિક મિશ્રણ માટે એ પણ જરૂરી છે કે તેમાંના ઘટકો મહદંશે તેમનું પોતાપણું જાળવી રાખે અને તેમની વચ્ચે પ્રકિયા થઈ નવો પદાર્થ ઉત્પન્ન ન થાય; જેમ હાઇડ્રોજન અને ઑક્સિજનને મિશ્ર કરવાથી તેમનું વાયુરૂપ મિશ્રણ બને છે. પણ જો તેમને સળગાવવામાં આવે તો પાણી ઉત્પન્ન થાય છે કે જે નવો પદાર્થ છે.
સામાન્ય રીતે દ્રાવણમાં જે ઘટકનું પ્રમાણ વધુ હોય તેને દ્રાવક (solvent) અને જેનું પ્રમાણ ઓછું હોય તેને દ્રાવ્ય (solute) કહેવામાં આવે છે. કેટલાંક દ્રાવણોમાં ઘટકોના જથ્થા ગમે તે પ્રમાણમાં મિશ્ર થઈ શકે છે (દા. ત., પાણી અને આલ્કોહૉલ) જ્યારે અમુક દ્રાવણોની બાબતમાં એક ઘટક(દ્રાવ્ય)ની બીજામાં ઓગળવાની માત્રા સીમિત હોય છે અને તે સીમા આવી જતાં બાકીનો પદાર્થ દ્રાવ્ય થવો અટકી જઈ બીજી પ્રાવસ્થા તરીકે અલગ પડવાની શરૂઆત થાય છે. આવે વખતે જે તે ઘટકનું સંતૃપ્ત (saturated) દ્રાવણ બનેલું કહેવાય છે. દ્રાવણમાં દ્રાવ્ય પદાર્થનો જે જથ્થો ઓગળેલો હોય તેને તે પદાર્થની દ્રાવ્યતા (solubility) કહે છે. આ સંતૃપ્તબિંદુ (saturation point) તાપમાન ઉપર આધાર રાખે છે. વાયુઓની બાબતમાં તે દબાણ ઉપર પણ આધારિત હોય છે; દા. ત., હિલિયમ અને ઝીનોન 20o સે.એ 200 વાતાવરણથી ઓછા દબાણે એકબીજા સાથે ગમે તે પ્રમાણમાં મિશ્ર થઈ શકે છે. પરંતુ દબાણ વધતાં તેઓ અમિશ્રી (immiscible) બનવા લાગે છે. સંતૃપ્ત કરતાં ઓછો જથ્થો ઓગળેલો હોય તો તેવા દ્રાવણને અસંતૃપ્ત દ્રાવણ કહે છે. જો સંતૃપ્ત કરતાં વધુ પ્રમાણમાં દ્રાવ્ય ઓગળેલ હોય તો તેવા દ્રાવણને અતિસંતૃપ્ત (supersaturated) દ્રાવણ કહે છે. તે અલ્પસ્થાયી અવસ્થા છે. જે તે તાપમાને (અને દબાણે) દ્રાવણમાંના ઘટકની સાંદ્રતા વજનથી, કદથી, મોલારિટી, મોલાલિટી કે મોલ અંશથી – એમ વિવિધ રીતે દર્શાવવામાં આવે છે.
સામાન્ય રીતે વાસ્તવિક (true) દ્રાવણો બને ત્યારે તેમાં દ્રાવ્ય ઘટકના કણોનાં પરિમાણ આણ્વીય સ્તરનાં એટલે કે 1Å જેટલાં હોય છે. આવાં દ્રાવણો ચોખ્ખાં (clear) દેખાય ઘણી વાર એવું બને છે કે દ્રાવકમાં પદાર્થ ઓગળવાને બદલે તેમાં નિલંબિત (suspended) રહે અને બીજી પ્રાવસ્થા તરીકે સ્પષ્ટ રીતે અલગ પડે નહિ; દા. ત., વરસાદનું ડહોળું પાણી. આવાં દ્રાવણને કલિલીય (colloidal) દ્રાવણો કહે છે. તેમાંના અવલંબિત કણોનાં આમાપ (size) 10Å થી 10000Å જેટલાં હોય છે. એ અર્થમાં ધુમાડો વાસ્તવિક દ્રાવણ નથી, કારણ કે તેમાં હવામાં મેશના કણો તરતા હોય છે.
જો બે એવા ઘટકો ભેગા મળે કે જે આદર્શ અવસ્થા સમીકરણ(ideal state equation)ને અનુસરતા હોય, એકબીજા સાથે આંતરક્રિયા (interaction) કરતા ન હોય અને એકસમાન (uniform) સુઘટ્ય (cohesive) બળો દર્શાવતા હોય તો તેનાથી મળતું દ્રાવણ આદર્શ અથવા ક્ષતિવિહીન (perfect) દ્રાવણ કહેવાય છે. અધ્રુવીય વાયુઓ અને પ્રવાહીઓ આવાં દ્રાવણો બનાવે છે. તેમના માટે દ્રાવણ-ઉષ્મા (heat of solution) શૂન્ય હોય છે અને તેમના ગુણધર્મો ઘટકોના ગુણધર્મો તથા પ્રમાણ ઉપરથી જાણી શકાય છે. આવાં પ્રવાહી દ્રાવણો રાઉલ્ટના નિયમને અનુસરે છે.
બે પદાર્થો એકબીજા સાથે જે હદ સુધી ભળી દ્રાવણ બનાવી શકે તેનો આધાર તેમાં સમાયેલા અણુઓ વચ્ચેનાં આકર્ષણબળોના પ્રકાર અને તેમની પ્રબળતા (strength) ઉપર હોય છે. આ આંતરઆણ્વીય બળો, (i) અધ્રુવીય (nonpolar) અણુઓ, (ii) ધ્રુવીય (polar) અણુઓ, (iii) આયનો અને (iv) ધાત્વિક પરમાણુઓ – એમ ચાર પ્રકારના ઘટકો દ્વારા ઉદભવી શકે. અધ્રુવીય અણુઓે વચ્ચેના આકર્ષણ અંગેનો સિદ્ધાંત 1930માં લંડન નામના વૈજ્ઞાનિકે ઇલેક્ટ્રૉન જોડકાં વચ્ચેનાં કવૉન્ટમ-યાંત્રિકીય આકર્ષણનો આધાર લઈ રજૂ કર્યો હતો. કાયમી દ્વિધ્રુવો ધરાવતા અણુઓ વચ્ચેનાં આકર્ષણ સમજાવવા લંડન-બળો ઉપરાંત અણુઓની દ્રિધ્રુવ ચાકમાત્રા (dipole moment) ઉપર આધારિત દ્રિધ્રુવો વચ્ચેની સ્થિરવૈદ્યુત (electrostatic) આંતરક્રિયાને પણ લક્ષમાં લેવી પડે. કર્કવુડે શુદ્ધ પ્રવાહીના દ્વિધ્રુવો વચ્ચેની આંતરક્રિયાની માત્રા g અવયવ વડે દર્શાવી છે. પ્રવાહી અને ઘન આયનો કુલંબના નિયમ પ્રમાણે એકબીજાંને આકર્ષે અથવા અપાકર્ષે છે. જોકે અહીં પણ લંડન-બળો હાજર હોય છે.
કેટલાક સ્ફટિકો દા. ત., NaCl, આયનોની જાલક-રચના (lattice) ધરાવે છે. આવા સ્ફટિકોને ઓગાળવા દ્રાવકમાંના વીજભારોએ વિરુદ્ધ ભારવાહી આયનો વચ્ચેનાં બળોની ઉપરવટ જવું પડે. પાણી, આલ્કોહૉલ વગેરે દ્રાવકોના અણુઓના વિદ્યુત દ્વિધ્રુવો (electric dipoles) આવું કરી શકે છે. આમ થતાં દ્રાવ્યનાં આયનો દ્રાવકના દ્વિધ્રુવીય અણુઓ વડે ઘેરાઈ જવાથી એકબીજાંથી અલગ પડી સ્વતંત્ર રીતે હરીફરી શકે છે. જો આવા દ્રાવણમાં વીજધ્રુવો મૂકેલા હોય તો આયનો વિરુદ્ધ ભારવાહી વીજધ્રુવો તરફ ખસે છે અને આવું દ્રાવણ વિદ્યુતનું વહન કરી શકે છે. વિદ્યુતવાહક દ્રાવણ બનાવતા દ્રાવ્યને વિદ્યુતવિભાજ્ય (electrolyte) કહે છે. વિદ્યુતવિભાજ્યનાં વીજભારિત આયનોનાં આકર્ષણ અને અપાકર્ષણ માટેની સ્થિતિજ (potential) ઊર્જા અંતરના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે. જ્યારે સાદા અધ્રુવીય અણુઓ (અવિદ્યુતવિભાજ્યો) માટે આ ઊર્જા ઘણી ટૂંકી સીમા ધરાવે છે, અને તે અંતરની સપ્તઘાત(107)ના પ્રમાણમાં ઘટે છે. આથી વિદ્યુતવિભાજ્ય અને વિદ્યુત-અવિભાજ્ય દ્રાવણોના ગુણધર્મો જુદા જુદા હોય છે.
દ્રાવણોના કેટલાક ગુણધર્મો દ્રાવણમાં રહેલા દ્રાવ્યના અણુઓ અથવા કણોની સંખ્યા પર આધારિત હોય છે. આવા ગુણધર્મોને સંખ્યાત્મક (colligative) ગુણધર્મો કહે છે; દા. ત., 1 કિગ્રા., પાણીમાં 1 વાતાવરણ દબાણે અવિયોજિત (undissociated) પદાર્થનો 1 ગ્રા. મોલ જથ્થો ઓગાળવામાં આવ્યો હોય તો પાણીનું ઉ.બિં 100° સે.થી વધીને 100.52° સે. થાય છે. પણ જો દ્રાવ્ય અણુનું વિયોજન હોય તો ઉત્પન્ન થતા કણોની સંખ્યા પ્રમાણે તેમાં ફેરફાર થાય છે. દ્રાવણના આવા (સહયોજી) સંખ્યાત્મક ગુણધર્મોમાં આંશિક બાષ્પદબાણ, ઠારબિંદુમાં થતો ઘટાડો, અભિસરણી (osmotic) દબાણ, ઉત્કલનબિંદુમાં થતો વધારો વગેરેને ગણાવી શકાય. આ ગુણધર્મોના માપનથી દ્રાવણમાં ઓગળેલા દ્રાવ્યનો અણુભાર અને તેની વિયોજનમાત્રા નક્કી કરી શકાય છે.
મોટાભાગની રાસાયણિક પ્રક્રિયામાં, પદાર્થોના શુદ્ધીકરણમાં, પ્રક્રમોમાં અને જૈવિક ક્રિયાઓમાં દ્રાવણો અગત્યનો ભાગ ભજવે છે. શ્વાસમાં લેવાયેલો ઑક્સિજન ફેફસાંમાંથી રુધિરરસ(blood plasma)માં દ્રવે છે અને રક્તકણોમાંના હીમોગ્લોબીન દ્વારા શરીરના જુદા જુદા ભાગમાં પહોંચે છે. બૉક્સાઇટ ખનિજમાં ઑક્સાઇડ રૂપે રહેલ ઍલ્યુમિનિયમને અલગ પાડવા તેને કૉસ્ટિક સોડાની માવજત (treatment) આપી સોડિયમ ઍલ્યુમિનેટ તરીકે દ્રાવણમાં લાવવામાં આવે છે. વૈશ્લેષિક રસાયણમાં પણ આયન કે મૂલક(radical)ની કસોટી માટે વિવિધ પદાર્થોનાં દ્રાવણો વપરાય છે.
જ. દા. તલાટી