РОЗЧИННИК: ПОНЯТТЯ, ТИПИ ТА ПРИКЛАДИ - ХІМІЯ - 2025

Розчинник є компонентом розчину або розчину , який знаходиться в найвищій пропорції. Він розчиняє розчин, інший другорядний компонент розчину, який є не що інше, як однорідна суміш, яка не має розриву.

Розчинник, як правило, є рідиною, переважно водою, розглядається як універсальний розчинник. Крім води, зазвичай розчин складається з твердого розчиненого речовини, який повністю розчиняється в ньому. Але розчинник може бути твердим, а розчинник - рідиною. Цей приклад може бути у випадку амальгами, утвореної ртуттю та металом.

Ця скляна тумба містить рідку воду, універсальний розчинник. Джерело: Pixabay.

З іншого боку, повітря - це розчин, утворений азотом, який розглядається як розчинник, оскільки він знаходиться у більшій пропорції; і група газів, таких як кисень, вуглекислий газ, водяна пара тощо, які діють як розчинники.

У розчині молекули розчинника розташовані навколо молекул розчинника у явищі, відомому як сольвація; правильніше називати гідратацією, якщо йдеться про воду як розчинник. Процес сольвації в основному екзотермічний.

Види розчинників

Розчинники класифікуються як полярні та неполярні.

- Полярний

Вони складаються з молекул з неоднорідним розподілом електричного заряду; тобто полярні молекули. Полярні розчинники зазвичай мають високу діелектричну константу.

Діелектрична константа розчинника є безрозмірною постійною і певним чином вимірює здатність розчинника тримати електричні заряди в розчині.

Якщо хлорид натрію розчиняється у воді, катіон (Na ⁺ ) має тенденцію до зв'язку з аніоном (Cl ^- ), утворюючи осад хлориду натрію. Вода, завдяки високій діелектричній постійній, перешкоджає цьому возз’єднанню.

Полярні розчинники мають діелектричну константу більше 15, при цьому вода є найвищою (80). Ці розчинники, як правило, мають здатність утворювати водневі зв’язки з розчинниками, крім взаємодії з ними за допомогою диполь-дипольних сил.

Тому взаємодія між полярними розчинниками та полярними розчинниками дуже сильна. Крім того, молекули полярних розчинників мають великі дипольні моменти і можуть викликати сольвацію електрично заряджених молекул шляхом взаємодії між зарядами протилежного знака.

Протичні розчинники

Протичні розчинники мають групи OH та NH, такі як вода (HOH) та етанол (CH ₃ CH ₂ OH). Ці групи дозволяють утворити водневі зв’язки, що дає можливість цим розчинникам для розчинення багатьох розчинних речовин.

Протичні розчинники зазвичай мають діелектричні константи більше 15; хоча оцтова кислота, проточний розчинник, має діелектричну константу 6,2. Вода має велике значення як для діелектричної постійної (80), так і для дипольного моменту (1,85).

Щільність води (1,00 г / см ³ ) є однією з найвищих серед проточних розчинників. Однак мурашина кислота має щільність 1,21 г / см ³ , а оцтова кислота має значення щільності 1,049 г / см ³ .

Протичні розчинники сприяють нуклеофільним реакціям заміщення (SN1).

Апротичні розчинники

Ці розчинники не мають ОН та NH груп, які дозволяють утворити водневі зв’язки; такий випадок ацетону (CH ₃ C = OCH ₃ ). Отже, цей тип розчинника має нижчу здатність до соляції компонентів солей, ніж протетичні розчинники.

Більшість апротонних розчинників мають значення постійних діелектриків більше 15, виняток становлять тетрагідрофуран (7,5) та етилацетат (6,02).

Є кілька апротонних розчинників, які мають більш високі дипольні моменти, ніж вода. Серед них: ацетон (2,88), диметилформамід (3,82), диметилсульфоксид (3,96), нітрометан (3,56) та карбонат пропілену (4,9).

Існують апротонні розчинники з щільністю більшою, ніж у води: диметилсульфоксид (1.092 г / см ³ ), нітрометан (1,137 г / см ³ ) та карбонат пропілену (1,205 г / см ³ ).

Апротичні розчинники сприяють нуклеофільним реакціям заміщення (SN2).

- неполярний

Вони характеризуються тим, що діелектрична константа менша за 15, дуже низький дипольний момент, а взаємодія з молекулами розчиненої речовини є слабкою (типу Лондона або дисперсійних сил).

Неполярні або неполярні розчинники не змішуються з полярними розчинниками. Крім того, вони не ефективно розчиняють солі, оскільки не можуть виробляти сольвацію своїх іонних компонентів; ні іони не можуть бути отримані з них, на відміну від води (H ₃ O ⁺ та OH ^- ).

Частина неполярних розчинників має дипольні моменти, рівні нулю, серед них: пентан, гексан, циклогексан та бензол. Тим часом максимальне значення дипольного моменту представляє дихлорметан (1,60), завдяки наявності хлору.

Неполярні розчинники підходять для солюбілізації неполярних розчинників, як і більшість жирів та олій.

Приклади розчинників

Толуол

Це ароматичний розчинник (синонім метилбензолу), який використовується для збільшення октанового числа бензину. Застосовується при обробці фарбами, смолами, покриттями, каучуками, миючими засобами, ліками, парфумами та сахарином.

Ксилол

Це синонім диметилбензолу, який використовується як розчинник для смол, лаків, гуми, фарб, емалей та як реактивне паливо. Це також знежирюючий засіб, що використовується при виробництві епоксидних смол та при приготуванні парфумів, інсектицидів та репелентів.

Етилацетат

Застосовується в лікарських лабораторіях для вилучення антибіотиків. Тим часом у лакофарбовій промисловості його використовують для розчинення синтетичних смол, що використовуються при приготуванні фарб. Він також використовується в ароматах, барвниках і ароматизаторах.

Ацетон

Застосовується при виробництві ацетату целюлози, фарб, лаків, клеїв та барвників серії дифеніламіну. Застосовується при видобутку жирів і олій, а також при їх очищенні. У домашніх умовах його використовують для видалення лаку для нігтів і фарби.

Етилен метилкетон

Застосовується у виробництві розчинників для покриттів, клеїв та магнітних стрічок. Він також використовується при видобутку жирів, олій та воску з природних та синтетичних смол. Крім того, його використовують у виробництві друкарських фарб, синтетичної шкіри, целофанових та алюмінієвих обгорткових фольг.

Перхлоретилен

Застосовується при хімчистці одягу та при видаленні плям.

Ацетат бутіло

Застосовується при очищенні пеніциліну.

Ізопропіловий спирт

Застосовується як місцевий дезінфікуючий засіб та як розчинник для очищення та очищення лобового скла автомобіля.

Хлороформ

Це неполярний розчинник, який використовується в хімчистках як розчинник для жирів в хімчистці. Застосовується як розчинник і знежирювач у багатьох промислових процесах. У молекулярній біології його використовують при вилученні ДНК в лізатах клітин.

Список літератури

1. Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія (8-е видання). CENGAGE Навчання.
2. Вікіпедія. (2019). Розчинник. Відновлено з: en.wikipedia.org
3. Дипольний момент. Відновлено з: biorom.uma.es
4. Хімічна безпека (2019). Розчинники. Відновлено з: chemicalsafetyfacts.org
5. Маркетизатор. (16 травня 2011 р.). Типи розчинників та їх застосування. Відновлено з: marketizer.com
6. Стівен А. Хардінгер. (2017). Ілюстрований словник органічної хімії: розчинник. Відновлено: chem.ucla.edu