Los resultados de las investigaciones han demostrado que la solubilidad de ciertas sales —como, por ejemplo, la sal común de mesa— varía comparativamente poco con la temperatura; mientras que para otras sustancias la solubilidad aumenta en cantidades iguales por incrementos iguales de temperatura.
Así, por ejemplo, para la saturación de 100 partes de agua con cloruro de potasio se requieren a 0°, 29·2 partes; a 20°, 34·7; a 40°, 40·2; a 60°, 45·7; y así sucesivamente, por cada 10° la solubilidad aumenta en 2·75 partes en peso de la sal.
Por consiguiente, la solubilidad del cloruro de potasio en agua puede expresarse mediante una ecuación directa: a = 29·2 + 0·275t, donde a representa la solubilidad a t°.
Para otras sales se requieren ecuaciones más complicadas. Por ejemplo, para el salitre: a = 13·3 + 0·574t + 0·01717t2 + 0·0000036t3, lo cual muestra que cuando t = 0°, a = 13·3; cuando t = 10°, a = 20·8, y cuando t = 100°, a = 246·0.
Las curvas de solubilidad proporcionan el medio de estimar la cantidad de sal separada al enfriar en una medida conocida una solución saturada a una temperatura dada.
Por ejemplo, si se toman 200 partes de una solución de cloruro de potasio en agua saturada a una temperatura de 60°, y se pregunta cuánta sal se separará al enfriar la solución a 0°, ¿si su solubilidad a 60° = 45·7 y a 0° = 29·2?
La respuesta se obtiene de la siguiente manera:
A 60° una solución saturada contiene 45·7 partes de cloruro de potasio por 100 partes en peso de agua; por consiguiente, 145·7 partes en peso de la solución contienen 45·7 partes o, por regla de tres, 200 partes en peso de la solución contienen 62·7 partes de la sal.
La cantidad de sal que permanece en solución a 0° se calcula de la siguiente manera: en los 200 gramos tomados habrá 137·3 gramos de agua; por consiguiente, esta cantidad de agua es capaz de retener únicamente 40·1 gramos de la sal y, por lo tanto, al bajar la temperatura de 60° a 0° deben separarse de la solución 62·7 - 40·1 = 22·6 gramos de la sal disuelta.
De la diferencia en la solubilidad de las sales, etc., con un aumento o descenso de la temperatura se suele aprovechar uno, especialmente en el trabajo técnico, para la separación de sales mezcladas entre sí.
Así, una mezcla de cloruros de potasio y de sodio (esta mezcla se encuentra en la naturaleza en Stassfurt) se separa de una solución saturada sometiéndola alternativamente a ebullición (evaporación) y enfriamiento.
- El cloruro de sodio se separa en proporción a la cantidad de agua expulsada de la solución por la ebullición, y es retirado, mientras que el cloruro de potasio se separa al enfriarse, ya que la solubilidad de esta sal disminuye rápidamente con un descenso de la temperatura.
El salitre, el azúcar y muchas otras sustancias solubles se purifican (refinan) de manera similar.
Aunque en la mayoría de los casos la solubilidad de los sólidos aumenta con la temperatura, existen sin embargo algunas sustancias sólidas cuyas solubilidades disminuyen al calentarlas. La sal de Glauber, o sulfato de sodio, constituye un ejemplo particularmente ilustrativo del caso en cuestión.