Rozpuszczalnik
Rozpuszczalnik jest substancją, która staje się roztworem przez rozpuszczenie substancji stałej, ciekłej lub gazowej. Rozpuszczalnik jest zazwyczaj cieczą, ale może być również substancją stałą lub gazową. Najczęściej spotykanym rozpuszczalnikiem w codziennym życiu jest woda.
Większość innych powszechnie stosowanych rozpuszczalników to organiczne (zawierające węgiel) chemikalia. Są one nazywane rozpuszczalnikami organicznymi. Rozpuszczalniki mają zazwyczaj niską temperaturę wrzenia i łatwo odparowują lub można je usunąć przez destylację, pozostawiając w ten sposób rozpuszczoną substancję za sobą. Dlatego też rozpuszczalniki nie powinny wchodzić w reakcje chemiczne z rozpuszczonymi związkami - muszą być obojętne. Rozpuszczalniki mogą być również stosowane do ekstrakcji związków rozpuszczalnych z mieszaniny, najczęstszym przykładem jest parzenie kawy lub herbaty z gorącą wodą. Rozpuszczalniki są zazwyczaj czystymi i bezbarwnymi cieczami, a wiele z nich ma charakterystyczny zapach. Stężenie roztworu jest to ilość związku, który jest rozpuszczony w określonej objętości rozpuszczalnika. Rozpuszczalność jest to maksymalna ilość związku, który jest rozpuszczalny w określonej objętości rozpuszczalnika w określonej temperaturze.
Powszechnie używa się rozpuszczalników organicznych w czyszczeniu na sucho (np. czterochloroetylen), jako rozcieńczalników do farb (np. toluen, terpentyna), jako zmywaczy do paznokci i rozpuszczalników klejów (aceton, octan metylu, octan etylu), w zmywaczach do usuwania plam (np. heksan, eter benzynowy), w detergentach (terpeny cytrusowe), w perfumach (etanol) i w syntezach chemicznych. Rozpuszczalniki nieorganiczne są stosowane w chemii badawczej i w kilku procesach technologicznych.
Zdrowie i bezpieczeństwo
Niektóre rozpuszczalniki, w tym chloroform i benzen (składnik benzyny), są rakotwórcze. Wiele innych może uszkodzić organy wewnętrzne, takie jak wątroba, nerki czy mózg. Wiele z nich może również łatwo zapalić się. Sposoby na bezpieczną pracę obejmują:
- Unikanie powstawania oparów rozpuszczalnika poprzez pracę w okapie dymowym, lokalnej wentylacji wyciągowej (LEV) lub dobrze wentylowanej przestrzeni
- Utrzymywanie pojemników magazynowych szczelnie zamkniętych
- Nigdy nie używać otwartego ognia w pobliżu łatwopalnych rozpuszczalników, zamiast tego używać ogrzewania elektrycznego
- Nigdy nie spłukiwać ścieku z łatwopalnych rozpuszczalników, aby uniknąć wybuchów i pożarów.
- Unikanie wdychania oparów rozpuszczalnika
- Unikanie kontaktu rozpuszczalnika ze skórą - wiele rozpuszczalników jest łatwo wchłanianych przez skórę. Mają one również tendencję do wysuszania skóry i mogą powodować rany i rany.
Tabela właściwości typowych rozpuszczalników
Rozpuszczalniki są pogrupowane na niepolarne, polarne aprotyczne i polarne protetyczne i uporządkowane poprzez zwiększenie polaryzacji. Polaryzacja jest podawana jako stała dielektryczna. Gęstość niespolaryzowanych rozpuszczalników, które są cięższe od wody, jest pogrubiona.
| Rozpuszczalnik | Wzór chemiczny | Temperatura wrzenia | Stała dielektryczna | |
| Rozpuszczalniki inne niż biegunowe | ||||
| CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 | 69 °C | 2.0 | 0,655 g/ml | |
| C6H6 | 80 °C | 2.3 | 0,879 g/ml | |
| Toluen | C6H5-CH3 | 111 °C | 2.4 | 0,867 g/ml |
| eter dietylowy | CH3CH2-O-CH2-CH3 | 35 °C | 4.3 | 0,713 g/ml |
| CHCl3 | 61 °C | 4.8 | 1,498 g/ml | |
| Octan etylu | CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 | 77 °C | 6.0 | 0,894 g/ml |
| Dichlorometan | CH2Cl2 | 40 °C | 9.1 | 1,326 g/ml |
| Polarne rozpuszczalniki aprotyczne | ||||
| 1,4-dioksan | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-\ | 101 °C | 2.3 | 1,033 g/ml |
| Tetrahydrofuran (THF) | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\ | 66 °C | 7.5 | 0,886 g/ml |
| Aceton | CH3-C(=O)-CH3 | 56 °C | 21 | 0,786 g/ml |
| Acetonitryl (MeCN) | CH3-C≡N | 82 °C | 37 | 0,786 g/ml |
| Dimetyloformamid (DMF) | H-C(=O)N(CH3)2 | 153 °C | 38 | 0,944 g/ml |
| Sulfotlenek dimetylu (DMSO) | CH3-S(=O)-CH3 | 189 °C | 47 | 1,092 g/ml |
| Polarne rozpuszczalniki protetyczne | ||||
| Kwas octowy | CH3-C(=O)OH | 118 °C | 6.2 | 1,049 g/ml |
| n-Butanol | CH3-CH2-CH2-CH2-OH | 118 °C | 18 | 0,810 g/ml |
| Isopropanol | CH3-CH(-OH)-CH3 | 82 °C | 18 | 0,785 g/ml |
| n-Propanol | CH3-CH2-CH2-OH | 97 °C | 20 | 0,803 g/ml |
| CH3-CH2-OH | 79 °C | 24 | 0,789 g/ml | |
| Metanol | CH3-OH | 65 °C | 33 | 0,791 g/ml |
| H-C(=O)OH | 100 °C | 58 | 1,21 g/ml | |
| H-O-H | 100 °C | 80 | 1.000 g/ml | |
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest rozpuszczalnik?
A: Rozpuszczalnik to substancja, która staje się roztworem poprzez rozpuszczenie stałego, ciekłego lub gazowego solutu.
P: Jakie są najczęściej spotykane rozpuszczalniki w życiu codziennym?
O: Najpopularniejszym rozpuszczalnikiem w życiu codziennym jest woda. Większość innych powszechnie stosowanych rozpuszczalników to organiczne (zawierające węgiel) substancje chemiczne.
P: Jak można usunąć rozpuszczalniki z roztworów?
O: Rozpuszczalniki mają zazwyczaj niską temperaturę wrzenia i łatwo odparowują lub można je usunąć przez destylację, pozostawiając rozpuszczoną substancję.
P: Jakie są powszechne zastosowania rozpuszczalników organicznych?
O: Rozpuszczalniki organiczne są powszechnie stosowane w pralniach chemicznych (np. tetrachloroetylen), jako rozcieńczalniki do farb (np. toluen, terpentyna), jako zmywacze do paznokci i rozpuszczalniki kleju (aceton, octan metylu, octan etylu), w odplamiaczach (np. heksan, eter benzynowy), w detergentach (terpeny cytrusowe), w perfumach (etanol) i w syntezach chemicznych.
P: Co to jest stężenie roztworu?
O: Stężenie roztworu to ilość związku, który jest rozpuszczony w określonej objętości rozpuszczalnika.
P: Co to znaczy, gdy mówimy, że coś ma wysoką rozpuszczalność?
O: Rozpuszczalność to maksymalna ilość związku, która jest rozpuszczalna w określonej objętości rozpuszczalnika w określonej temperaturze; dlatego coś o wysokiej rozpuszczalności oznacza, że może rozpuścić więcej związku niż coś o niskiej rozpuszczalności w tej samej temperaturze i objętości rozpuszczalnika.
