Il prefisso “super-” significa superare, mentre il termine saturare significa mettere dentro tanto di qualcosa quanto è normalmente possibile che qualcos’altro tenga. Una soluzione sovrasatura viene prodotta quando una sostanza, un soluto, viene disciolta in acqua o in un altro solvente a un livello normalmente non possibile. La maggior parte delle sostanze forma una soluzione sovrasatura solo con difficoltà. Una soluzione supersatura si ottiene generalmente modificando le condizioni di una soluzione satura. L’evaporazione di parte del solvente in un ambiente molto pulito può raggiungere lo scopo, così come un’appropriata variazione della temperatura della soluzione.
Quando parte del solvente evapora da una soluzione, quella soluzione sviluppa un aumento del rapporto soluto-solvente. Se la soluzione di partenza era stata precedentemente satura, allora diventa sovrasatura. La maggior parte delle sostanze aumenta di solubilità con l’aumento della temperatura e diminuisce di solubilità quando la temperatura si abbassa. Per tali sostanze, una soluzione satura diventa sovrasatura quando la temperatura si abbassa. È vero il contrario per sostanze che diminuiscono di solubilità con l’aumento della temperatura e aumentano di solubilità con l’abbassamento della temperatura; se uno di loro era in uno stato saturo, non sarà più a una temperatura più bassa.
Le soluzioni supersature sono intrinsecamente instabili e rispondono in modi simili a quelli dei liquidi super-raffreddati; molte persone hanno sperimentato il fenomeno dell’acqua superraffreddata. Se l’acqua pura è sufficientemente raffreddata e il contenitore è tenuto fermo ed è pulito e privo di graffi, è possibile raggiungere una temperatura inferiore al punto di congelamento senza formazione di ghiaccio: l’acqua è super raffreddata. Metti un oggetto graffiato o sporco nell’acqua e potrebbe solidificarsi in pochi istanti. Questo perché graffi e particelle forniscono interfacce puntiformi e lineari su cui i cristalli possono nuclearsi e crescere. Allo stesso modo, introdurre alcune particelle di polvere o minuscoli cristalli in una soluzione sovrasatura e in pochi istanti si formano solidi sul fondo del contenitore, lasciando una normale soluzione satura.
Un prodotto commerciale per uso esterno utilizza la proprietà della sovrasaturazione. È un termoforo chimico o scaldamani, che utilizza il semplice composto acetato di sodio triidrato. Questo sale chimico forma facilmente una soluzione sovrasatura, se mantenuto privo di polvere e cristalli. Se in una busta chiusa contenente questa soluzione sono caduti alcuni piccoli cristalli di acetato, la soluzione sovrasatura ritorna rapidamente a satura gettando il soluto in eccesso. Poiché la reazione è esotermica, producendo calore, la soluzione riscalda le mani o le tasche della persona che tiene la sacca.