Figura. Supersaturación

Una disolución super-saturada es una disolución que contiene una cantidad de soluto superior a la que normalmente puede mantenerse disuelta en equilibrio a una temperatura determinada. Generalmente se obtiene preparando primero una disolución saturada a temperatura elevada, donde la solubilidad es mayor, y luego enfriándola lentamente sin agitar. Aunque el sistema ha superado el límite de solubilidad, continúa observándose como una mezcla homogénea, completamente transparente y sin partículas visibles. Esto ocurre porque el exceso de soluto permanece temporalmente distribuido a escala molecular, formando un estado metaestable. En estas condiciones no existe todavía un cristal sobre el cual puedan organizarse las partículas excedentes, por lo que el sistema conserva la apariencia de una disolución ordinaria, aun cuando contiene más soluto del que admite el equilibrio termodinámico.

Sin embargo, este estado es inestable y puede romperse con gran facilidad. Basta una pequeña perturbación para que las partículas de soluto comiencen a organizarse formando los primeros núcleos de cristalización. Una vez aparecen estos núcleos, la recristalización se propaga rápidamente por toda la disolución, ya que las partículas excedentes encuentran una superficie estable sobre la cual depositarse. Como consecuencia, el exceso de soluto abandona la fase disuelta y forma cristales, mientras la concentración de la disolución disminuye hasta alcanzar nuevamente el valor correspondiente a una disolución saturada. Este proceso suele ir acompañado por la liberación de energía y, en algunos casos, puede producir un ligero aumento de temperatura.

Entre los factores que pueden inducir una recristalización rápida se encuentran la adición de un pequeño cristal semilla del mismo compuesto, la presencia de impurezas sólidas, el contacto con superficies rugosas, la introducción de un objeto dentro de la disolución, la agitación, las vibraciones, los golpes o cambios bruscos de temperatura. Todos estos factores facilitan la formación de núcleos cristalinos y desencadenan la precipitación casi instantánea del exceso de soluto. Este fenómeno tiene aplicaciones importantes en la purificación de sustancias, la obtención de cristales de alta calidad y la fabricación de materiales, pero también exige un manejo cuidadoso en el laboratorio para evitar cristalizaciones inesperadas.