Какой самый сильный растворитель: Чем отличаются растворители 646 и 647

Универсальный растворитель — Справочник химика 21

    То обстоятельство, что этанол очень похож по своим свойствам на воду, по-видимому, объясняет относительно слабый интерес к нему как растворителю электролитов. Он имеет довольно высокую диэлектрическую постоянную (24) и находится в жидком состоянии в удобной для работы области температур. Легко очищается. И все же его нельзя считать типичным универсальным растворителем, а область рабочих потенциалов, которая, очевидно, не была определена, вероятно, мало отличается от соответствующей области для метанола и воды. Этанол использовался при полярографии неорганических соединений 1,2] и при анодном этоксилировании [3 . [c.38]

    Наибольшее значение имеют водные растворы, так как вода — самый распространенный и универсальный растворитель. Она играет очень важную роль в нашей жизни и обладает рядом особенностей, обусловленных наличием различных структур, отличающихся как энергетически, так и химически. Важно также следующее так как водные растворы обычно изучаются при температурах, близких к температуре замерзания воды, то ее структурность выражена весьма четко. [c.131]

    Вода — наиболее универсальный растворитель, она хорошо растворя-0,0/ 100 ет ионные соединения и вещества с [c.282]

    Перхлорэтилен — универсальный растворитель и реагент. [c.120]

    Перхлорэтилен — универсальный растворитель. [c.123]

    Какие свойства воды делают ее универсальным растворителем  [c.64]

    Наибольшее значение имеют водные растворы, так как вода — самый распространенный и универсальный растворитель. Она играет очень важную роль в нашей жизни и обладает рядом особенностей, обусловленных наличием различных структур, отличающихся как энергетически, так [c.139]

    Из анализа вышеприведенных требований к качеству экстрагентов можно констатировать, что практически невозможно рекомендовать универсальный растворитель для всех видов сырья и для всех экстракционных процессов. В этой связи приходится довольствоваться узким ассортиментом растворителей для отдельных экстракционных процессов. Так, в процессах деасфальтизации гудронов широко применялись и применяются низкомолекулярные алканы, такие, как этан, пропан, бутан, пентан и легкий бензин, являющиеся слабыми растворителями, плохо растворяющими смолисто-асфальтеновые соединения нефтяных остатков. В процессах селективной очистки масляных дистиллятов и деасфальтизатов применялись сернистый ангидрид, анилин, нитробензол, хлорекс, фенол, фурфурол, крезол и Ы-метилпирролидон. В процессах депарафинизации кристаллизацией наибольшее применение нашли ацетон, бензол, толуол, метилэтилкетон, метилизобутилкетон, дихлорэтан, метиленхлорид. [c.258]

    До последнего времени наиболее универсальным растворителем являлась вода, что объясняется ее уникальными физико-химическими свойствами, большой химической активностью и сравнительной доступностью. Чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды промышленными отходами, необходима самая тщательная очистка воды после выполнения ею роли растворителя, что значительно повышает ее стоимость. [c.191]

    Бесцветная подвижная жидкость с легким запахом, напоминающим эфир 7 кип 101,32° С. При охлаждении диоксан застывает и превращается в кристаллы Тдл—11,8°С. Диоксан является универсальным растворителем, он смещивается с водой, спиртом, эфиром, скипидаром, бензином, бензолом и многими другими растворителями. [c.83]

    Энергия образования молекул воды высока, она составляет 242 кДж/моль. им объясняется устойчивость воды в приро чных условиях. Устойчивость в сочетании с электрическими характеристиками и молекулярным строением делают воду практически универсальным растворителем для многих веществ. Высокая диэлектрическая проницаемость обусловливает самую большую растворяющую способность воды по отношению к веществам, молекулы которых поляр-ны. Из неорганических веществ в воде растворимы очень многие соли, кислоты и основания. Из органических веществ растворимы лишь те, в молекулах которых полярные группы составляют значительную часть — многие спирты, амины, органические кислоты, сахара и т. д. [c.16]

    Известный в свое время ученый Я. Б. ван Гельмонт (1577—1644) заявил, что ему удалось получ ить алкагест в сосуде, однако современники высмеяли его н других приверженцев теории алкагеста, спросив, в каком сосуде он хранил этот универсальный растворитель. [c.20]

    Вторым по значению свойством является способность воды растворять вещества. Вода — универсальный растворитель. Благодаря этому ее состав не исчерпывается формулой Н2О. В воде содержатся практически все элементы Периодической таблицы, а также газы, основания, кислоты, соли и органические вещества. Все прочие жидкости, которые мы пьем, или употребляем с пищей, или используем в быту и технике, — все, начиная от спирта, вина, духов, микстур и кончая электролитами, жидкими маслами и бензином, — являются водными растворами той или иной концентрации. При этом множество веществ, которые в газообразной или твердой фазе состоят из нейтральных молекул, в воде диссоциируют, то есть распадаются на ионы, а это ведет как к изменению их свойств, так и свойств самого раствора. Говоря простейшим языком, диссоциация резко увеличивает способность веществ вступать в химические и биохимические реакции. Огромное количество этих реакций, включая явление, называемое жизнью, протекает именно в водной среде. [c.16]

    Свойства воды как универсального растворителя определяются ее большой диэлектрической проницаемостью (для воздуха — 1, для воды — 80). Это оз- [c.30]

    Как уже упоминалось, пресные воды рек и озер, нашего основного источника водоснабжения, различны. Эти различия возникли изначально и связаны с климатической зоной и особенностями местности, в которой находится водоем. Вода — универсальный растворитель, а это значит, что ее насыщенность минералами зависит от почвы и залегающих под нею горных пород. Кроме того, вода подвижна, и, следовательно, на ее состав влияют выпадающие осадки, таяние снегов, половодье и притоки, впадающие в более крупную реку или озеро. Взять, например, Неву, основной источник питьевой воды Петербурга в основном ее питает водой Ладожское озеро, одно из самых пресных озер мира. Ладожская вода содержит мало солей кальция и магния, что делает ее очень мягкой, мало в ней алюминия, марганца и никеля, зато довольно много азота, кислорода, кремния, фосфора. Наконец, микробиологический состав воды зависит от водной флоры и фауны, от лесов и лугов на берегах водоема и еще от множества других причин, не исключая факторы космического свойства. Так, патогенность микробов резко возрастает в годы солнечной активности прежде почти безвредные становятся опасными, а опасные — просто смертельными. [c.42]

    Особеино сложно сиять старую краску с автомобиля и удалить нагар в духовках и печах. Нужен поистине универсальны растворитель п для его изготовления используют различные эфиры гликолей. В состав для чистки печей кроме сырого парафина, хлор- и фтор-углеводородов входят этилцеллозольв, целлозольвацетат и этилкарбитол [107, с. 339]. [c.324]

    О) сильно взаимодействуют с водой. ДМСО хорошо растворяет органические соединения и многие соли р- и /-металлов. Как универсальный растворитель широко используется в промышленности и лаборатории. [c.524]

    Вследствие дешевизны, легкости очистки и устойчивости УКСУСная кислота, доступная в различных концентрациях, от 3 до 99,5%, представляет собой лучший и наиболее универсальный растворитель из числа всех алифатических одноосновных кислот. Кроме того, она является наиболее распространенным растворителем при кислотно-основном титровании в неводных средах [1550]. [c.366]

    Ниридин — единственный ароматический растворитель, пригодный для электрохимических целей. Он, безусловно, представляет собой достаточно сильное основание, которое способно образовывать с ионами металлов льюисовские кислоты — основные аддитивные соединения. Хотя пиридин имеет довольно низкую диэлектрическую постоянную (12), он весьма универсальный растворитель. В нем растворимы многие соли, причем их растворы обладают низким сопротивлением. Ниридин находится в жидком состоянии в области температур от -41 до +115°С и характеризуется умеренно низким давлением паров при комнатной температуре. Но вязкости он подобен воде и растворяется в ней в любых пропорциях. Ниридин использовался в качестве среды для электролитического окисления и восстановления неорганических и органических соединений на ртутном, платиновом и графитовом электродах. Из пиридиновых растворов были электроосаждены следующие элементы Ы, Ка, К, Си, Ag, Mg, Са, Ва, 2п, РЬ и Ге [1]. Имеются некоторые указания на образование растворов электронов в пиридине [2.  [c.27]

    Благодаря этому молекулы воды стремятся нейтрализовать электрическое поле. Под воздействием диполей воды на поверхности растворяемых в ней веществ межатомные или межмолекулярные силы ослабевают в 80 раз. Столь высокая диэлектрическая проницаемость присуща только воде. Этим и объясняется ее способность быть универсальным растворителем. [c.344]

    Из уравнения (1—11) вытекает прямолинейность зависимости логарифма константы равновесия процесса ионизации от обратной диэлектрической проницаемости в универсальных растворителях [543, 143]. Пример, соответствующий такому случаю, приведен на рис. 3. [c.10]

    Этот способ позволяет осуществить реакцию практически в двухфазной системе раствор изобутилена в воде (при наличии универсального растворителя для полярных и неполярных веществ — этилцеллозольва и неиногенного эмульгатора) и твердый катализатор. Проведение гидратации в такой системе позволило повысить конверсию изобутилена за один проход до 90—95%. Результаты по гидратации изобутилена пиролизной фракции (очищенной от бутадиена), содержащей около 38% изобутилена, на лабораторной установке с катионитом КУ-2 (объем реактора 0,29 л) приведены ниже  [c.728]

    Ближайший аналог формамида — д и м е т и л ф о р м а м и д, [НСОН(СНз)2], как универсальный растворитель весьма похож на диметилсульфоксид (доп. 78). Он имеет более широкую область жидкого состояния (т. пл. —61, т. кип. 153 °С) и более термически устойчив, но не обладает физиологической активностью. Оба эти вещества— диметилсульфоксид и диметилформамид (сокращенно ДМФА) — иногда называют сверхрастворителями . [c.563]

    Успехи органической химии привели к синтезу многих но-еых органических растворителей с большим диапазоном разнообразных свойств, а с развитием лабораторной техники появилась возможность работать с новыми неорганическими растворителями при повышенных и пониженных температурах и без-Доступа влаги. Все это позволило в некоторых случаях замедлить воду, являющуюся до сих пор универсальным растворителем. Особенно часто воду заменяют другими растворителями при кислотно-основноМ титровании. Причинами служат плохая растворимость некоторых веществ в воде, что особенно характерно для многих органических соединений мешающее влияние гидролиза, например, при титровании кислот в присутствии хлоридов или соответственно ангидридов кислот нивелирующий эффект растворителя, из-за которого невозможно Проводить дифференцированное титрование сильных кислот или оснований в их смеся х высокая полярность воды, что-исключает возможность диффренцированного титрования карбоновых кислот в их смесях. Применению неводных растворителей способствовало также создание чувствительных и надежных инструментальных методов индикации точки эквивалентности. [c.337]

    Во времена алхимии универсальный растворитель искали так же ревностно, как философский камень. Нечего и говорить, что эти поиски оказались тщетными. Спустя много столетий такой известный растворитель, как вода, наиболее используемый и наиболее удобный, оказывается ближе всего к такому универсальному растворителю. Из-за з добства в обращении с ней и разнообразия свойств она едва ли когда-нибудь будет заменена другим растворителем. В самом деле, до 1900 г. считали, что только вода растворяет ионные соединения. В настоящее время признана неправильность TaKoii точки зрения, и можно только удивляться, почему она так долго держа.лась. С начала нового столетия сделаны большие успехи в изучении и использовании неводиых растворов. Несмотря на все усилия, знание свойств невод 1ых растворов еще поверхностное и представляет собой малоизученную область. [c.348]

    Выпишите из справочной и учебной литературы примерный состав сплавов, называемых ферротитаном и ферроцирконием. Предложите способы химической идентификации всех основных (с содержанием более 1%) компонентов этих си.1[c.133]

    Сернистый аналог ацетона — д и м е т и л с у л ь ф о к с и д (т. пл. 6 °С) является одним из наиболее универсальных растворителей. Молекула (СНз)280 полярна (р. = = 4,0), имеет пирамидальную структуру и характеризуется параметрами ( S) = = 1,81 А, Z S = 97°, (S0) = 1,47 А, ZOS = 107°. При нагревании выше 90 °С диметилсульфоксид начинает разлагаться (но под уменьшенным давлением перегоняется без разложения). Он смешивается с водой и обычными органическими растворителями (кроме предельных углеводородов), а сам нередко используется как хороший растворитель, в частности, при определении молекулярных весов полимеров. [c.561]

    Монах-алхимик Бонавентура (Джованни Фиданца) в 1270 г. в поисках универсального растворителя ( алкагеста ) решил нагреть смесь железного купороса с селитрой. Сосуд, в котором была смесь, вскоре наполнился красно-бурым дымом . Монах в изумлении застыл, затем убрал огонь и увидел, как в колбу-приемник стала капать желтоватая жидкость. Она действовала на все металлы, даже на серебро и ртуть. Многие алхимики — современники Бонавентуры думали, что сидящий в жидкости рыжий дым является демоном, управляющим одной из стихий природы — водой. Поэтому желтоватую жидкость называли крепкой водой или крепкой водкой. Это название сохранилось до времен М. В. Ломоносова. Что это за жидкость и каково ее современное название  [c.246]

    Вода — наиболее универсальный растворитель. Молекулы воды п])едставляют собой диполи, поэтому вода является полярным растворителем. Она хорошо рас -во-ряет ионные соединения и вещества, состоящие из по г яр-ных молекул. Значительно хуже растворяются в годе вещества, состоящие из неполярных молекул. В этом смысл давно установленного правила Подобное рлст-воряется в подобном . [c.678]

    Из всех спиртов лишь метанол нашел широкое применение как растворитель электролитов. В общем спирты являются довольно универсальными растворителями, а по своему электрохимическому поведению весьма схожи с водой. Обычно они применяются или в чистом виде, или в смеси с водой для повышения растворимости органических соединений по сравнению с растворимостью в чистой воде. С широким внедрением ацетонитрила и диметилформами-да необходимость в подобном использовании спиртов практически отпала. В этом разделе будут рассмотрены метанол, этанол и глицерол. Данные по н-пропанолу, пропанолу-2, м-бутанолу, м-пентанолу, этиленгликолю, этоксиэта-нолу и метилэтоксиэтанолу приведены в приложении 1. [c.37]

    Диметилсульфоксид (ДМСО) — особенно удобный растворитель для электролитов, так как имеет высокую диэлектрическую постоянную (47). ДМСО -необычайно универсальный растворитель для органических и неорганических соединений он достаточно устойчив к процессам окисления и восстановления, вследствие чего область рабочих потенциалов в этом растворителе довольно широка. Но использованию ДМСО как растворителя опубликованы обзоры Кольтгоффа и Редди [1], Батлера [2], Шлёфера и Шафернихта [3], а также Джонса и Фритше [4]. Наиболее полным является обзор Батлера. [c.39]

    Благодаря большой распространенности, своеобразию физических и химических свойств вода занимает особое положение и играет важную роль в природе и жизни человека. Исследователи стремились выявить причины особых ее свойств, поэтому на протяжении многих лет она была объектом их пристального внимания. В последние годы особенно возрос интерес к изучению структуры, свойств и поведения воды. Это вызвано многими причинами, главная же заключается в том, что водя —универсальный растворитель, который в большинстве случаеч выступает как высокоактивное вещество, обладающее сильными донорно-акцепторными свойствами. Они обусловливают способность молекул воды образовывать водородные ссязи, в результате чего вода оказывается склонной к сильным межмолекулярным взаимодействиям. [c.5]

    Лаки на основе эфиров целлюлозы, например нитратцеллюлозные, бронзовые краски удаляют ацетоном, метилэтилкетоном, этилацетатом, метилцеллозольвом. Универсальным растворителем, пригодным для удаления большинства загрязнений, является диметилформамид, а так е его смеси с этилацетатом. [c.190]

    В сложной смеси соединений различных классов, составляющих экстрактивные вещества дерева, многие являются ценными химическими продуктами. Поэтому вьще-ление экстрактивных веществ из исходного растительного сырья и разделение их на отдельные компоненты имеют важное практическое значение. Однако задача разработки универсального растворителя для экстрактивных веществ практически неосуществима. Невозможно подобрать индивидуальный органический растворитель, который бы полностью экстрагировал все экстрактивные соединения (полярные и неполярные, органические и неорганические, низкомолекул5фные и высокомолекулярные). Смешанные органические растворители более эффективны, но и они не извлекают всю массу экстрактивных веществ. Вследствие этого применяют последовательную обработку растительного материала разными растворителями. Количество экстрагируемых фракций и их состав будут при этом определяться не только используемыми растворителями, но и последовательностью их применения. Обычно исследуемый материал с целью лучшего разделения компонентов экстрактивных веществ между отдельными фракциями обрабатывают серией растворителей с увеличивающейся полярностью, например, диэтиловый эфир, этанол, вода. Из материалов с высоким содержанием летучих веществ перед экстрагированием отгоняют с паром эти вещества. Однако из приведенной на рис. 14.2 схемы видно, что получаемые фракции имеют сложный состав. Кроме этого представители одного и того же класса соединений могут попасть в различные фракции. [c.502]

    Важнейшим фактором миграции элементоа в зоне гипергенеза является вода. Она выступает в качестве универсального растворителя, носителя и соосадителя элементов в эпигенетических процессах. Способность элементов к гипергенной миграции отражена в классификации А. И. Перельмана, которая представлена в табл. 327. [c.451]

    На рис. 1 эта зависимость иллюстрируется растворами уксусной кислоты (равновесие (СНзСООН)25 2СНзСООН) в различных универсальных растворителях (к сожалению, привести пример влияния растворителя на мономер-димерное равновесие соли затруднительно из-за граничащей с невозможностью трудностью подбора универсального растворителя для соли). [c.8]

    Чем более высокоэнергетичен процесс химического взаимодействия в системе, тем легче подобрать для нее универсальный растворитель. Выразительным примером этого положения могут служить данные по константам электролитической диссоциации электролита СНз- (С8Н17)зМ+СНз50я в разных растворителях. Как видно из рис. 4, несмотря на то что растворители характеризуются самой различной природой — от кислых (растворители на основе уксусной кислоты) до сильно основных (растворители на основе пиридина), экспериментальные данные укладываются на одну прямую в координатах р/Сд—1/е, свидетельствуя о протекании в этих системах лишь ион-ионных взаимодействий, значения энергии которых, как отмечалось, не менее чем на порядок превышают величины энергии иных видов электростатических взаимодействий. Такое поведение электролита в данном случае обусловлено большим размером его ионов, резко уменьшающим энергию специфической сольватации молекулами растворителя. Итак, растворитель не может априорно, без учета энергетики рассматриваемого процесса, считаться индифферентным по отношению к протекающему в нем процессу. [c.14]

HTTP 404: Nicht gefunden — Not found

Вода, универсальный растворитель

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы о свойствах воды •

Знаете ли вы, что можно растворить M в M&M? Все, что вам нужно сделать, p , кроме нескольких M & M в воде стороной M вверх и наблюдайте, что происходит!

Кредит: coffeecupsandcrayons.com

Воду называют «универсальным растворителем», потому что она способна растворять больше веществ, чем любая другая жидкость.Это важно для каждого живого существа на земле. Это означает, что везде, где вода проходит через воздух, землю или через наши тела, она уносит с собой ценные химические вещества, минералы и питательные вещества.

Химический состав и физические свойства воды делают ее таким прекрасным растворителем. Молекулы воды имеют полярное расположение атомов кислорода и водорода: одна сторона (водород) имеет положительный электрический заряд, а другая сторона (кислород) — отрицательный. Это позволяет молекуле воды стать привлеченной ко многим другим различным типам молекул .Вода может настолько сильно притягиваться к другому соединению, как соль (NaCl), что может нарушить силы притяжения, которые удерживают натрий и хлорид в соединении соли вместе и, таким образом, растворяют его.

Наши почки и вода составляют отличную пару

Наши почки и растворяющие свойства воды составляют отличную пару для сохранения жизни и здоровья. Почки отвечают за фильтрацию веществ, которые попадают в наш организм из продуктов и напитков, которые мы потребляем.Но почки должны избавляться от этих веществ после того, как они накапливают их. Вот тут-то и помогает вода; будучи таким прекрасным растворителем, вода, промывающая почки, растворяет эти вещества и выводит их из нашего тела.

На этой диаграмме показаны положительные и отрицательные части молекулы воды. Он также показывает, как заряд, например, на ионе (например, Na или Cl), может взаимодействовать с молекулой воды.

Кредит: Мариана Руис Вильярреал, Фонд CK-12

Почему соль растворяется в воде

На молекулярном уровне соль растворяется в воде из-за электрических зарядов и из-за того, что и вода, и солевые соединения полярны, с положительными и отрицательными зарядами на противоположных сторонах молекулы.Связи в солевых соединениях называются ионными, потому что они оба имеют электрический заряд — ион хлорида заряжен отрицательно, а ион натрия — положительно. Точно так же молекула воды имеет ионную природу, но связь называется ковалентной, когда два атома водорода располагаются с положительным зарядом на одной стороне атома кислорода, который имеет отрицательный заряд. Когда соль смешивается с водой, она растворяется, потому что ковалентные связи воды сильнее, чем ионные связи в молекулах соли.

Положительно заряженная сторона молекул воды притягивается к отрицательно заряженным ионам хлорида, а отрицательно заряженная сторона молекул воды притягивается к положительно заряженным ионам натрия. По сути, происходит перетягивание каната, когда молекулы воды выигрывают матч. Молекулы воды разъединяют ионы натрия и хлора, разрывая ионную связь, удерживающую их вместе. После разделения солевых соединений атомы натрия и хлора окружаются молекулами воды, как показано на этой диаграмме.Как только это происходит, соль растворяется, в результате чего получается гомогенный раствор.

Использование и свойства растворителей | Факты химической безопасности

Ответы на вопросы

Как работают растворители?

В химии растворители, которые обычно находятся в жидкой форме, используются для растворения, суспендирования или извлечения других материалов, обычно без химического изменения растворителей или других материалов.

Что такое органические растворители?

Органические растворители — это растворители на основе углерода (т.е.е., они содержат углерод в своей молекулярной структуре). В качестве органических растворителей можно использовать множество различных классов химических веществ, включая алифатические углеводороды, ароматические углеводороды, амины, сложные эфиры, простые эфиры, кетоны и нитрованные или хлорированные углеводороды. Некоторые из наиболее распространенных применений органических растворителей включают химический синтез, химчистку одежды, разбавители для краски, лаки для ногтей и средства для удаления клея, а также моющие средства.

Как безопасно использовать растворители?

Для потребителей, использующих средства личной гигиены с растворителями, например жидкости для снятия лака с ацетоном, или продукты, содержащие растворители, такие как краска, ознакомьтесь с инструкциями производителя по безопасному использованию.Для проектов DYI важно, чтобы люди, работающие с «более сильными» растворителями, такими как средства для удаления краски или более сильные чистящие средства, строго следовали инструкциям производителя по безопасному использованию продукта.

Что означает «очистители на основе растворителей»?

Этот тип чистящих растворителей используется для удаления масла, смазки, припоя (используется для изготовления электроники) и других загрязнений.

Каковы основные соображения безопасности для потребителя, использующего продукт, который является растворителем или содержит растворитель?

Продукты личной гигиены, такие как лак для ногтей, лаки для волос или дезодоранты, могут либо «быть» растворителями, либо содержать значительные количества растворителей, либо включать меньшие количества различных растворителей.Следует соблюдать инструкции производителя по безопасному использованию.

Товары для дома, такие как краски, отделочные материалы или клеи, также могут содержать растворители, которые помогают им работать эффективно. Обратитесь к инструкциям производителя для получения информации о безопасном использовании.

Какие растворители для инъекций следует использовать для флэш-очистки с обращенной фазой?

В предыдущих сообщениях я коснулся различных вариантов загрузки образцов и того, как они влияют на производительность флэш-хроматографии, в первую очередь при флэш-очистке с нормальной фазой.Поскольку использование обращенно-фазовой флэш-хроматографии неуклонно растет за последние несколько лет, я подумал, что было бы неплохо обсудить один из наиболее важных факторов, влияющих на ее успех.

В этом посте я обсуждаю результаты некоторых из моих оригинальных исследований по изучению влияния выбора растворителя для впрыска на обращенно-фазовое мгновенное разделение. Обращенно-фазовая хроматография обычно используется, когда вам нужно разделить несколько миллиграммов относительно полярных соединений, которые либо не растворимы в растворителях с нормальной фазой, либо несовместимы с чистым диоксидом кремния, потому что они вступают в реакцию, прилипают или и то, и другое.Если вы в настоящее время используете обращенно-фазовую обработку в препаративных масштабах, например, флэш-хроматографию, вам известны ограничения подвижной фазы — вода с метанолом, ацетонитрилом или ТГФ — вот и все, что касается выбора подвижной фазы. И, как и в случае с нормальной фазой, когда приходит время очистки, вам нужно, чтобы ваш неочищенный образец был полностью растворен в самом слабом растворителе при максимально возможной концентрации. Это может быть проблемой, поскольку при ограниченном выборе подвижной фазы, которая включает воду, многие «сильные» растворители не используются, так сказать, из-за проблем смешиваемости или деградации хроматографии (как обсуждалось в моем варианте загрузки образца нормальной фазы Почта).

Тогда выбор? На ум приходит вода, но большинство органических соединений в ней не растворяются.

Однако, если слишком большой объем этих обращенно-фазовых растворителей для растворения / впрыска загружается в колонку, они могут нарушить кинетику хроматографического разделения, ухудшить разделение и снизить загрузку пробы и результирующую чистоту фракции — а не , одна из наших целей очистки.Использование подвижной фазы для растворения образца может работать, но при какой концентрации и соотношении растворитель / вода (вы, вероятно, собираетесь использовать градиент, верно)? Слишком слабый раствор, скорее всего, плохой, слишком сильный — приведет к ухудшению разделения. Итак, исключает ли это прямой метанол, прямой ацетонитрил или как насчет ацетона? Что ж, я обнаружил, что при высоких концентрациях образца (~ 1 г / мл) и с небольшими объемами впрыска (~ 0,5% от объема колонки) вы можете получить хорошие результаты.

Чтобы подчеркнуть важность выбора правильного растворителя для растворения, я разработал метод с обращенной фазой для разделения пяти органически растворимых соединений различной полярности (метилпарабен, бутилпарабен, нафталин, 1-нитронафталин, 3,5-дибензилоксиацетофенон).Были приготовлены пять исходных образцов из 1 грамма каждого соединения в 5 мл каждого из растворителей (~ 20% раствор). В качестве растворителей были выбраны метанол, ацетонитрил, ацетон, ДМФА и ДМСО. Каждый основной раствор разбавляли 1: 1 тем же растворителем , и объем впрыскивания составлял 0,1 мл; картридж Biotage® Ultra C18 объемом 12 г использовали для очистки с градиентом, начиная с 55% метанола и увеличиваясь до 100%.

Для моей первой попытки я ввел смесь растворенного метанола. Результаты меня даже удивили. Можно подумать, что небольшая инъекция 0,1 мл образца, растворенного в метаноле, в систему растворителей, содержащую 55% метанол, будет работать хорошо; это всего 0,6% объема колонки! Я, конечно, так и сделал, но, как видно ниже, хроматография на самом деле довольно плохая со значительными хвостами пиков и низким разрешением пиков 3 и 4 (желтый и розовый), рис. 1.

Рисунок 1.Обратно-фазовое разделение 50 мг 5-компонентной смеси с использованием градиента вода-метанол. Растворителем растворения был метанол, и объем впрыска составлял 0,1 мл. Полученная хроматография не идеальна со значительным хвостом пиков и плохим разрешением.

Затем я ввел раствор растворенного в ацетонитриле образца. На самом деле он дает лучшие результаты, чем образец метанола, даже несмотря на то, что это «более сильный» растворитель. Пики были заметно острее, что указывает на улучшенную кинетику массопереноса растворенных веществ во время разделения, даже если подвижной фазой является вода-метанол.К сожалению, улучшенная форма пика не улучшила разрешение между какими-либо пиками, рис. 2.

Рис. 2. Впрыск 0,1 мл 5-компонентной смеси ацетонитрила показывает значительно улучшенную форму пика с таким же разрешением между пиками 3 и 4, как и при впрыске метанола.

Как упоминалось выше, я использовал ацетон в большей части своей работы, поскольку он растворяет многие соединения в высокой концентрации и является как органическим, так и водорастворимым, поэтому потенциально подходит как для нормальной, так и для обращенно-фазовой обработки.Однако он немного более неполярный (более сильный), чем метанол и ацетонитрил, что может привести к хроматографическим проблемам с обращенной фазой. Но поскольку градиент начинался с 55% метанола, я решил включить его также, полагая, что повышенная гидрофобность ацетона будет иметь минимальное влияние на разделение, особенно с низким объемом впрыска 0,1 мл.

Что ж, результаты закачки ацетона на самом деле были лучше, чем закачка метанола, но не так хороша, как ацетонитрил, поскольку видно немного больше хвостов, рис.Интригующе!

Рис. 3. Введение 5-компонентной смеси ацетона обеспечило улучшенную форму пика по сравнению с метанолом, но не так хорошо, как ацетонитрил.

I также оценил как ДМФ, так и ДМСО в качестве растворителей для растворения. Эти очень полярные растворители обладают способностью растворять соединения широкого спектра полярности. Эта способность, наряду с высокими температурами кипения, подтолкнула их к использованию в пептидном и органическом синтезе. Однако многие химики считают, что прямое введение этих растворителей будет проблематичным для хроматографии, поэтому я добавил их в этот эксперимент — чтобы посмотреть, есть ли какие-либо проблемы с ними как с растворителями для растворения.

Интересно, что инъекции как ДМФ, так и ДМСО показывают, что они настолько улучшают кинетику массопереноса, что значительно сокращаются хвосты пиков И также улучшается разделение, рис. 4 и 5. И помните, что это всего лишь эффект растворителя, вводимый в объеме всего 0,1 мл! Кроме того, оба растворителя элюируются в пустом объеме и не содержат других растворенных веществ.

Рис. 4. Результаты впрыска ДМФА показывают как улучшение формы пика, так и разрешение пика.

Рис. 5. Результаты введения ДМСО показывают улучшенное разделение трех средних пиков с хорошей общей формой пика.

Итак, почему мы видим такие разные результаты? Давайте посмотрим на каждый из растворителей.

• Метанол, который является частью подвижной фазы и дает наихудшее разделение, является протонной кислотой и кислотой Бренстеда.
• Ацетонитрил, который является апротонным и является основанием Льюиса, заострил пики, особенно пики 4 и 5 (1-нитронафталин и 3,5-дибензилоксиацетофенон, соответственно.).

Основываясь только на этой информации, мне интересно, играет ли роль полярность растворителя и / или относительная кислотность? Посмотрим дальше.

• Ацетон является апротонным и является кислотой Льюиса (группа селективности растворителя VIa, a указывает на то, что он кислый). Его хроматографические результаты были лучше, чем у метанола (протонная кислота), но не так хороши, как у ацетонитрила (апротонное основание, группа селективности растворителя VIb), так что в этом может быть что-то такое.
• А как насчет ДМФА и ДМСО? Оба обеспечивают лучшее разделение (лучшее разрешение), чем три других растворителя.Оба являются апротонными и основными, поэтому имеется консистенция с ацетонитрилом и ацетоном (апротонным), но это не объясняет лучшего разделения, создаваемого как ДМФ, так и ДМСО. Возможно, эти растворители более полно «смачивают» или сольватируют C18, чем другие растворители, и обеспечивают лучшую начальную загрузку компонентов пробы (минимальное растекание полосы). Из-за высокой полярности растворителей для растворения соединения предпочитают C18 как DMF, так и DMSO. Этот более концентрированный объем впрыска объясняет улучшенное разделение между соединениями.

В ходе своих исследований я обнаружил тот факт, что и ДМСО, и ДМФА имеют сильно отрицательные значения коэффициента распределения октанол-вода (Log P). Чем отрицательнее значение Log P, тем полярнее растворитель. Для ДМСО Log P составляет -2,03 [1], для DMF — -1,01 [2]; оба очень слабые и растворимые в воде. Если вы сравните эти значения со значениями других растворителей (MeOH, MeCN, ацетон), вы обнаружите, что метанол имеет Log P -0,77 [3], ацетонитрил имеет Log P -0,54 [4], а ацетон имеет Log Р -0.24 [5] — все они немного более липофильны, чем ДМФА и ДМСО. Итак, на основании этих данных я предполагаю, что Log P играет важную роль в разделении, возможно, за счет минимизации начального растекания полосы, которое происходит при закачке жидкости.

Для получения дополнительной информации об обращенно-фазовой флэш-хроматографии я приглашаю вас ознакомиться с информацией, указанной здесь. Суть в том, что если вы используете обращенно-фазовую очистку, обратите внимание на растворение вашей реакционной смеси в ДМФ или ДМСО.Они являются отличными растворителями как полярных, так и неполярных соединений и действительно могут улучшить вашу очистку.

Жду ваших отзывов по этой теме. Пожалуйста, поделитесь своими мыслями и идеями для будущих публикаций.

Если вы хотите узнать больше о том, как добиться успеха во флэш-хроматографии, прочтите мой последний технический документ здесь.

Список литературы

[1] Gaylord Chemicals DMSO MSDS № GCC1-11, 30 октября 2013 г.

[2] Sigma Aldrich DMF SDS версии 4.11, 21 мая, 2015

[3] Sigma Aldrich MeOH SDS version 6.4, 13 марта 2015 г.

[4] Sigma Aldrich Acetonitrile SDS version 4.7, 24 ноября 2014 г.

[5] Sigma Aldrich Acetone SDS version 4.8, 4 июня 2015 г.

Определение силы растворителя в флэш-хроматографии на колонке

Недавно один из наших читателей написал и спросил, как определить концентрацию растворителя в нормально-фазовой флэш-хроматографии. Это отличный вопрос, потому что концентрация растворителя является одним из нескольких факторов, влияющих на производительность флэш-хроматографии.

В этом посте я объясню, как легко определить концентрацию растворителя.

В предыдущих сообщениях я обсуждал важность ТСХ и установки надлежащей концентрации растворителя для оптимизации мгновенного разделения. Каждый растворитель имеет свою относительную силу по сравнению с полярными сорбентами, такими как диоксид кремния и оксид алюминия.

При проведении ТСХ и оценке различных комбинаций растворителей часто бывает полезно иметь смеси растворителей с одинаковой общей концентрацией, особенно в том, что касается целевого соединения.Итак, если вы определили, что несколько различных смесей растворителей могут обеспечить разделение вашей смеси, выполнение сравнения «яблоки с яблоками» при той же концентрации растворителя может быть очень полезным для определения того, какая смесь оптимальна для очистки вашего образца.

Как рассчитать прочность смеси растворителей? Ну, это просто сумма произведения количества каждого растворителя на его концентрацию, уравнение 1.

Часть слабого растворителя x слабая сила растворителя = a

Часть сильного растворителя x сильная концентрация растворителя = b Уравнение 1

a + b = общая концентрация растворителя

Например, чтобы рассчитать концентрацию смеси гексана и этилацетата в соотношении 70:30, мы находим концентрацию для каждого растворителя (таблица 1) и умножаем ее на долю этого растворителя.Затем сложите результат расчета каждого растворителя, чтобы определить прочность смеси.

Таблица 1. Содержание чистых растворителей относительно диоксида кремния

Этилацетат имеет крепость 0,43, а гексан — 0,01, поэтому расчет прочности смеси 70:30 составляет…

Гексан 0.7 х 0,01 = 0,007

Этилацетат 0,3 x 0,43 = 0,129

Общая прочность 0,136

В другом посте я показываю пример, в котором для очистки смеси, содержащей три соединения, использовался растворитель с одинаковой концентрацией, рис. 1.

В данном случае использовались системы растворителей DCM / метанол (9: 1) и DCM / ацетонитрил (8: 2). Содержание ацетонитрила регулировали так, чтобы он имел ту же концентрацию, что и раствор DCM / метанол (0.36). Для обеих систем растворителей целевое соединение имело одинаковое приблизительное значение Rf (0,34) по данным ТСХ. Однако, поскольку селективность растворителя для метанола и ацетонитрила различается, мы смогли разделить все три соединения с помощью DCM / MeCN.

Рис. 1. Разделение DCM-MeOH (вверху) и разделение DCM-MeCN при одинаковой концентрации растворителя, 0,34 отделяют целевую молекулу (последний пик) от других соединений. Однако использование ацетонитрила улучшает разделение по сравнению сметанол.

Как определялась концентрация растворителей? Используя формулу выше. См. Расчеты в таблице 2.

Таблица 2. Определение концентрации растворителей для смесей DCM / MeOH и DCM / MeCN

Если вы хотите узнать о наших последних достижениях в области флэш-хроматографии, загрузите информационный документ «Успешная флэш-хроматография»:

Безопасное использование растворителей при очистке окрашенных и декорированных поверхностей

Некоторые наблюдения по безопасному использованию растворителей при очистке окрашенных и декорированные поверхности

Алан Феникс

Окрашенный а декорированные поверхности могут приобретать самые разные виды отложений или покрытий. при их жизни, любой из которых может считаться ухудшающим их эстетическая, историческая или физическая целостность и поэтому может гарантировать удаление.Эти покрытия или отложения сильно различаются по химическому составу. и физическая природа, от простой поверхностной грязи до слоев лакокрасочные. Успешная химическая очистка зависит от идентификации чистящее средство, изменяющее свойства покрытия без воздействуя на нижележащий материал, так что покрытие может быть удалено с минимальным риском для целостности оригинала. Принцип удаления покрытий таким способом — за счет «химической селективности», поскольку известно — в настоящее время находит все большее применение в очистке произведений искусства и изящного декора.

Все очистка — это упражнение в анализе риска / пользы. Даже с самым мягким чистящее средство, такое как дистиллированная вода, всегда будет риск повреждения объекта. Уровень риска будет во многом зависеть по специфике каждой ситуации: понятно, чем ближе свойства оригинального и неоригинального материала, тем больше риск будет. В широком смысле цель консерватора — быть способны раскрыть исходные материалы или поверхности в лучшем виде состояние, уменьшая при этом связанные риски (не только для целостности объекта, но и для здоровья консерватора), в идеале до такой степени, что они незначительны.Хорошая практика в уборке поэтому зависит от оценки риска и от структурированного, прогрессивного подход к тестированию и выбору чистящих средств и стратегий очистки, а также о тщательном документировании проделанной работы.

А раствор просто определяется как однородная смесь атомов, молекулы или ионы одного материала в молекулах другого.Следует тогда эта растворимость — это способность твердого, жидкого или газового (растворенное вещество), которое будет диспергировано на молекулярном уровне в среде другого вещества (растворителя). Это явление может происходить при очень разные типы веществ: вода, например, может растворять как кристаллическое ионное твердое вещество, такое как поваренная соль (хлорид натрия) и сложный органический полимер, желатин.

Три можно выделить основные классы чистящих средств: нейтральные органические растворители, химически активные органические растворители и чистящие составы на основе на воде.Только первые из них являются настоящими растворителями, имеющими отношение к контекст этой статьи, поскольку две другие категории полагаются на другие свойства для их очищающего действия.

нейтральный органические растворители: «Настоящий» растворитель в процессе диспергирования не основные частицы растворенного вещества вызывают любое изменение существенная химия вещества: скорее, оно действует на вторичных уровень, разрывая связи между атомами / ионами или молекулами, а не внутри них.Следовательно, если растворитель затем испаряется, вещество останется без существенных изменений. Это важный фактор в пользу использования летучих растворителей (растворителей, которые испаряются). Нелетучие чистящие средства необходимо активно очищать от оригинальных поверхности, обычно путем разбавления.

Реактивный органические растворители: в отличие от «настоящего» растворителя, эти чистящие средства сочетают действие растворителя с химической реакцией, изменяющей природу материал.Они включают кислоты, такие как уксусная кислота и, чаще, основания, такие как триэтаноламин. Реактивные органические растворители входят в число самые сильные чистящие средства, часто используемые для разрушения и солюбилизация старых масляных и масляно-смолистых красок.

Очистка составы на водной основе: для обработки различных поверхностных покрытий. или отложений моющие свойства воды могут быть улучшены — и, в некоторых случаях сделано исключительно избирательно — путем добавления каких-либо следующих типов веществ: кислоты или щелочи, буферы pH, мыла или детергенты, растворимые соли, хелатирующие или связывающие агенты, ферменты и некоторые другие.Многие из этих веществ не летучие и должны быть полностью удалены, чтобы предотвратить возможные долгосрочные эффекты на исходных материалах.

Поверхностная грязь: слои грязи, накопленные артефактом, могут быть сложная смесь органических и неорганических материалов, включая твердые частицы и аморфные вещества, которые различаются в зависимости от истории объект и его окружение.Отложения могут прочно прилипать к декорированным поверхности и в некоторых случаях может даже впитаться в организм покрытия. Наиболее эффективные методы удаления обычно включают использование воды из-за ее различной растворимости и диспергирующих свойств аккуратно смыть грязь с поверхности. Однако органические растворители иногда используются, обычно в ситуациях, когда вода не может быть терпимо. Они наиболее эффективны там, где грязь сильно жирна. или маслянистый характер.

Декоративный покрытия делятся на две категории: те, которые наносятся в виде раствора и сушить просто за счет потери растворителя; и те, которые высыхают или затвердевают химическое изменение.

Декоративный Покрытия, высыхающие за счет испарения растворителя
Покрытия, высыхающие просто за счет потери растворителя, включают лаки на основе натуральных смол, такие как мастика (растворенная в скипидаре), пчелиный воск полироли (в уайт-спирите) и яичный белок (в воде).При условии, что, после высыхания твердый материал не подвергается значительным химическим воздействиям. изменение, можно ожидать, что эти типы покрытий будут съемными тем же растворителем. Однако окисление покрытия может означать что потребуется другой растворитель.

Декоративный покрытия, затвердевающие в результате химического изменения
Второй тип декоративного покрытия можно охарактеризовать как «конвертируемый», это означает, что он химически изменяется в процессе сушки или закаливание.Обычно это включает либо «полимеризацию» (в какие небольшие молекулы на основе углерода или «мономеры» соединяются, образуя более крупные цепочечные молекулы, составляющие «полимеры») или «сшивающие» (в котором молекулы растворимого полимера образуют более крупные и более сложные молекулы полимера). Типичными являются масляные краски и масляные / смоляные лаки. примеры такого вида покрытия. Сюда могут входить такие растворители, как «разбавители», чтобы облегчить их нанесение, но растворители быстро испарение и процесс затвердевания (иногда называемый «отверждением») протекает путем окислительной полимеризации.Более современные примеры включают алкидные краски и полиуретановые лаки. Часто эти покрытия не растворяется в органических растворителях при высыхании просто из-за размера созданных молекул. Однако они могут быть так затронуты растворителем, что они перестают прилипать к основанию и могут удалить.

Это важно различать возможность удаления покрытия и его растворимость — действительно, многие покрытия и отложения не могут быть действительно растворим.Несколько других процессов могут дополнительно объединяться в использование жидкого агента для изменения свойств одного или нескольких нежелательные слои в той степени, в которой они могут быть отделены от нижних слои.

Мост органических материалов, входящих в состав краски и отделки поверхностей слои не являются чистыми, однородными веществами, поскольку они обычно содержат молекулы разных типов и размеров. Краски из олифы или из яичной темпера являются типичными примерами: для любого данного растворителя некоторые их компонентов (включая исходные компоненты и любую деградацию продукты) будут растворимыми, а другие, обычно сшитыми полимерными сетей, будет неразрешимым.

Хотя такие материалы не могут быть растворимы в полном смысле этого слова, растворители все еще может повлиять на них. Растворители могут вызвать удаление растворимых компонентов, и этот процесс получил название «выщелачивание». Этот процесс может привести к физическому разрушению лакокрасочных пленок, но его появление во время очистки старых лакокрасочных пленок все еще в значительной степени без документов.

Сшитый полимерные материалы, такие как засохшие масляные краски, могут не растворяться в органических растворителях размером и неподвижностью молекул.Они может, однако, все еще поглощать молекулы растворителя, набухать и размягчаться в процессе образования «геля». Смягчение гелеобразованием может быть таким связывание пигмента значительно снижается до той степени, в которой он легко снимается механическим воздействием. Этот феномен объясняет, почему даже твердую масляную краску часто можно удалить нейтральными растворителями, и, что важно, объясняет, почему оригинальные краски уязвимы для повреждение растворителем.

Растворители однако не очень специфичны в своем действии. У них будет воздействие, хотя, возможно, очень незначительное, практически на все органические материалы они контактируют; но величина этого эффекта будет существенно зависеть от от химического сходства растворителя и растворенного вещества и от продолжительности их контакта. Достижение селективности при очистке растворителем в целом полагается на сочетание уточненных эмпирических тестов и наблюдений и об осознанном применении теории растворителей.

Поговорка «подобное растворяется в подобном» помогает объяснить, почему вода и этанол смешать, и почему вода и масло не смешиваются. Если мы хотим определить поведение растворителя точнее, однако, мы должны рассмотреть типы химических связи, которые действуют внутри органических молекул, поскольку они влияют силы между одной молекулой и другой.

ср поэтому проводите различие между первичными силами связи в органических соединения (прочные ковалентные связи, которые соединяют атомы, составляющие молекулы) и более слабые и вторичные силы, которые притягивают молекулы друг другу. Эти последние силы в значительной степени ответственны за сцепление вещества, его состояние и физические свойства, а также самое главное его растворимость.

Для твердое вещество для растворения в жидкости, растворенное вещество / растворенное вещество межмолекулярное силы должны быть разрушены и заменены взаимодействием растворенного вещества / растворителя.Это наиболее вероятно, когда баланс межмолекулярных сил в растворителе аналогичен растворенному веществу. Это удобно разделить межмолекулярные силы на три основных типа: Дисперсия силы, полярные силы и водородная связь. Эти классификации используются во многих модельных системах для определения поведения растворимости.

Это Следует подчеркнуть, что многие системы описания свойств растворимости (включая систему параметров растворимости чая, описанную ниже) сделать критические упрощения в обработке водородных связей, которые является самой сильной из вторичных межмолекулярных сил.Это будет ограничивают их надежность.

А жидкость будет сильным растворителем для растворенного вещества, имеющего аналогичный баланс межмолекулярных сил, а также плохой растворитель для материалов с совсем другим балансом сил. Термины «сильный» и «слабый» следует использовать с осторожностью при упоминании растворителей, так как они являются относительными, а не абсолютными свойствами: они имеют значение, только если указано растворенное вещество.Этанол — сильный растворитель шеллака, но слабый растворитель для пчелиного воска.

Системы для визуализации поведения растворимости материалов доказали быть полезными помощниками консерватора при выборе растворителей для очистки и для установления иерархии растворяющей способности для различных материалов. Характеристики растворимости растворителей и растворенных веществ могут быть определены численно по параметрам растворимости.

Хотя не лишена практических и теоретических ограничений, система Наиболее широко используется консерваторами параметр фракционной растворимости. система JP Teas. Индивидуальным растворителям присвоены три номера: Fd, Fp и Fh по относительной силе их дисперсии, полярные и водородные силы соответственно.Эти числа можно нанести на треугольник. диаграмма как на рисунке 1 , который аннотирован здесь, чтобы показать семейства растворителей имеющие аналогичные свойства. Растворители, расположенные близко друг к другу на диаграмме ожидается, что они будут иметь аналогичные свойства растворителя и действительно будут смешиваться. Алифатические и ароматические углеводородные растворители занимают нижний правый угол. диаграммы. У них очень низкий вклад полярных и водородных связей. силы и обычно называются неполярными.Они также описаны как гидрофобные (ненавидящие воду) и липофильные (любящие масло). Напротив, кислородсодержащие растворители, такие как ацетон и этанол, имеют большой вклад от двух типов полярных сил и поэтому описываются как полярные растворители. Вода — самый полярный из растворителей. Более полярные растворители также гидрофильны (водолюбивы).

Как сила растворителя на конкретном растворенном веществе зависит от схожести его свойств, можно оценить влияние любого растворителя на растворенное вещество путем тестирования материала, чтобы увидеть, растворяется ли оно в широком диапазоне растворителей из разных позиций на диаграмме чаев.Это можно выразить как область растворимости материала. Растворители и смеси растворителей параметры которых лежат в этой области, должны быть эффективными растворителями для этот материал. Области растворимости свежего пчелиного воска и смоляного шеллака проиллюстрированы на рисунке 2.

Как области растворимости некоторых материалов изменяются с возрастом, в первую очередь из-за окисление, поэтому они обычно становятся более полярными.Это изменение может также сопровождаться снижением общей растворимости за счет образования нерастворимых полимерных веществ. Изменение растворимости, которое происходит с возраст показан на рисунке . 3 для мастики из натуральных смол. Мастика изначально растворима в углеводородном растворителе ксилоле, но в течение относительно короткого времени (менее 30 лет) он перестанет растворяться в ксилоле и будет для его удаления требуется больше полярных растворителей.

Значение для таких изменений при очистке растворителями также указано в Это Следует подчеркнуть, что в настоящее время наши знания о характеристики набухания старой масляной краски и красок, сделанных с другими связующих практически не существует, и эта область очень нуждается в дальнейшем научные исследования. Кроме того, реальная ситуация намного сложнее. чем на картинке выше. Практический опыт подсказывает, что масло Пленки краски могут иметь гораздо более широкую область набухания, чем указано на Рисунок 3 , и мы также ожидаем перехода к растворителям с большей полярностью поскольку краски стареют, по той же причине, что и мастика.

Рисунок 3 также разъясняет распространенное заблуждение о растворителях: идея о том, что растворяющая способность жидкости может быть уменьшена путем разбавления, почти так же, как сила кислоты может быть уменьшена путем добавления воды. Это часто проявляется в практике уборки, в которой явно неактивный растворитель, такой как уайт-спирит, используется в качестве «пробки» или «ограничителя», для гашения или разбавления действия активного растворителя, такого как ацетон или этанол.Следует категорически заявить, что идея разбавления растворителя власть — потенциально опасное заблуждение. Из-за относительной природа растворяющей способности, смешивание растворителей таким способом не обязательно уменьшают силу растворителя. Напротив, на самом деле это может усилить его действие на определенные материалы. Например, масляная краска больше сильно пострадал от смеси 50:50 этанола и уайт-спирита, чем любым из чистых растворителей.Это может быть полезным свойством для улучшения возможность удаления старой масляной краски, но также может обнажить оригинальную масляная краска на ненужный риск. Рисунок 3 показывает положение параметра растворимости смеси 50:50. этанола и уайт-спирита. Усиленный эффект масляной краски становится сразу очевидно.

Таким образом, Teas Chart, пожалуй, наиболее полезен консерваторам для прогнозирования мощность смесей растворителей.Обычная практика удаления натуральной смолы лаки (ситуация изображена на рис. 2 ) включает постепенное увеличение полярности растворителя путем добавления, скажем, этанол в неполярный растворитель, такой как уайт-спирит. По сути, этот метод исследует границу области растворимости смолы на неполярном сбоку и может помочь консерватору ограничить действие чистящего растворителя на красочных слоях. В качестве альтернативы он может помочь консерватору в выборе альтернативные растворители, например, если это необходимо по соображениям безопасности.Типичный пример — ароматические растворители (толуол, ксилол и т. Д.), Которые часто можно заменить смесями более безопасных растворителей (обычно ацетон и уайт-спирит) в пропорциях, определенных расчетом.

Хотя У таблицы чаев есть свои ограничения, она выполняет полезную функцию как карта поведения растворимости, по которой консерватор может ориентироваться курс на более безопасную уборку. Однако, что критически важно, это не даст понимания в скорость, с которой все будет происходить, и для этого консерватор должны полагаться на информацию из других источников и на пристальное наблюдение.Также, он применяется только к нейтральным растворителям и напрямую не предоставляет информацию на реакцию веществ с точки зрения растворимости на кислотные или щелочные условия.

• A Moncrieff, и Г. Уивер, Наука для консерваторов Книга 2: Уборка , Блок консервации / Рутледж, 1987
• G Torraca, Растворимость и растворители для проблем консервации , ИККРОМ, Рим, 1978
• G Хедли, «Параметры растворимости и удаление лака: обзор», Консерватор № 4, 1980, с. 12-18
• V Horie, Консервационные материалы , Баттерворт-Хайнеманн, 1987
• H Рухеманн, Очистка картин , Фабер и Фабер, Лондон, 1968
• RL Feller et al, Лаки для изображений и их растворители , Национальная галерея искусств, Вашингтон, 1985
• S Michalski, ‘ Физическая модель удаления лака с масляной краски’, Препринты в Международный институт охраны природы Конгресса, Брюссель, 1990 г., pp85-92

Информация листы по углеводородным и химическим растворителям Shell можно получить в Shell Chemicals (UK) Ltd, Heronbridge House, Chester Business Park, Честер Ч5 9QA

Eco Link | Почему ацетон — хороший растворитель?

Растворитель — это химическое вещество, такое как ацетон, которое обладает способностью растворять другие вещества.Ацетон является хорошим растворителем из-за его способности растворять как полярные, так и неполярные вещества, в то время как другие растворители могут растворять только одно или другое. В химический состав ацтона входят как полярные, так и неполярные элементы, что означает, что ацетон можно использовать как с органическими, так и с неорганическими веществами. Во-вторых, ацетон является хорошим растворителем, потому что это смешиваемое вещество, а это означает, что он может смешиваться с водой во всех пропорциях. Это позволяет добавлять ацетон в воду, чтобы помочь растворить химические вещества в научных условиях.Ацетон является органическим, нетоксичным и невероятно универсальным растворителем, что делает его необходимым растворителем для различных видов деятельности, от очистки и стерилизации до экстракции и химических исследований.

• Благодаря двойной полярности и универсальности ацетона, этот растворитель может использоваться во множестве различных отраслей промышленности. Одно из наиболее распространенных применений ацетона — это добавка к бензину. Ацетон является хорошим растворителем для разбавления бензина, позволяя ему легко диффундировать в двигателе, повышая эффективность использования топлива.
• Ацетон также является хорошим растворителем для использования в косметических процессах, таких как химический пилинг лица. Ацетон является органическим и нетоксичным, что делает его безопасным для использования в средствах личной гигиены или в качестве добавки в косметических продуктах, таких как лосьоны и кремы.
• Ацетон очень сильнодействующий и может растворять как органические, так и неорганические вещества. Благодаря своей способности быстро растворяться и испаряться, ацетон также используется для очистки разливов нефти и животных, пострадавших от таких бедствий.

Ищете ацетоновый растворитель?

Ацетон — хороший растворитель, который можно использовать во множестве продуктов и отраслей.Фармацевтика, научные исследования, стерилизация медицинских инструментов, косметики, текстиля и бензина — все это требует использования ацетона в качестве очистителя или растворителя. Поскольку ацетон нетоксичен, органичен, активен и легко смешивается с другими веществами, это отличный вариант и необходимость во многих отраслях промышленности. Чтобы узнать больше об ацетоне и о том, как его можно приобрести в больших количествах, свяжитесь с нами сегодня !

11.1 Процесс растворения — химия

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите основные свойства растворов и то, как они образуются
• Предсказать, будет ли данная смесь давать раствор на основе молекулярных свойств ее компонентов
• Объясните, почему некоторые растворы выделяют или поглощают тепло при образовании.

В предыдущей главе этого текста было представлено растворов , определяемых как гомогенные смеси двух или более веществ.Часто один компонент раствора присутствует в значительно большей концентрации, и в этом случае он называется растворителем . Другие компоненты раствора, присутствующие в относительно меньших концентрациях, называются растворенными веществами . Сахар представляет собой ковалентное твердое вещество, состоящее из молекул сахарозы, C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ . Когда это соединение растворяется в воде, его молекулы равномерно распределяются среди молекул воды:

[латекс] \ text {C} _ {12} \ text {H} _ {22} \ text {O} _ {11} (s) \; {\ longrightarrow} \; \ text {C} _ {12 } \ text {H} _ {22} \ text {O} _ {11} (aq) [/ latex]

Нижний индекс « водн. » в уравнении означает, что молекулы сахарозы являются растворенными веществами и поэтому индивидуально диспергированы по всему водному раствору (вода является растворителем).{\; \; 2 -} (водн.) [/ Латекс]

Что касается смеси сахара и воды, то эта смесь также является водным раствором. Его растворенные вещества, ионы калия и дихромата, остаются индивидуально диспергированными среди молекул растворителя (воды).

Посетите эту виртуальную лабораторию, чтобы просмотреть моделирование растворения обычных ковалентных и ионных веществ (сахара и соли) в воде.

Вода настолько часто используется в качестве растворителя, что слово «раствор» стало для многих обозначать водный раствор. Однако почти любой газ, жидкость или твердое вещество может действовать как растворитель. Многие сплавы представляют собой твердые растворы одного металла, растворенного в другом; Например, пятицентовые монеты США содержат растворенный в меди никель. Воздух — это газообразный раствор, однородная смесь азота, кислорода и некоторых других газов. Кислород (газ), спирт (жидкость) и сахар (твердое вещество) растворяются в воде (жидкости) с образованием жидких растворов.В таблице 1 приведены примеры нескольких различных растворов и фаз растворенных веществ и растворителей.

Решения демонстрируют следующие отличительные черты:

• Они однородны; то есть после смешивания раствор имеет одинаковый состав во всех точках (его состав однороден).
• Физическое состояние раствора — твердого, жидкого или газообразного — обычно такое же, как и у растворителя, как показано в примерах в таблице 1.
• Компоненты раствора диспергированы в молекулярном масштабе; то есть они состоят из смеси разделенных молекул, атомов и / или ионов.
• Растворенное вещество в растворе не осаждается и не отделяется от растворителя.
• Состав раствора или концентрации его компонентов можно непрерывно изменять в определенных пределах.

Формирование раствора является примером спонтанного процесса , процесса, который происходит в определенных условиях без потребности в энергии от какого-либо внешнего источника. Иногда мы помешиваем смесь, чтобы ускорить процесс растворения, но в этом нет необходимости; если подождать достаточно долго, образуется однородный раствор.Тема спонтанности критически важна для изучения химической термодинамики и более подробно рассматривается в одной из последующих глав этого текста. Для целей обсуждения в этой главе достаточно рассмотреть два критерия, согласно которым благоприятствует , но не гарантирует спонтанное формирование решения:

1. уменьшение внутренней энергии системы (экзотермическое изменение, как обсуждалось в предыдущей главе по термохимии)
2. увеличение беспорядка в системе (что указывает на увеличение энтропии системы, как вы узнаете из более поздней главы по термодинамике)

В процессе растворения изменение внутренней энергии часто, но не всегда, происходит по мере поглощения или выделения тепла.Когда образуется раствор, всегда происходит усиление беспорядка.

Когда силы межмолекулярных сил притяжения между растворенным веществом и частицами растворителя в растворе не отличаются от сил, присутствующих в разделенных компонентах, раствор образуется без сопутствующего изменения энергии. Такое решение называется идеальным решением . Смесь идеальных газов (или газов, таких как гелий и аргон, которые очень близки к идеальному поведению) является примером идеального решения, поскольку составляющие эти газы объекты не испытывают значительного межмолекулярного притяжения.

При соединении контейнеров с гелием и аргоном газы самопроизвольно смешиваются из-за диффузии и образуют раствор (рис. 2). Образование этого раствора явно связано с увеличением беспорядка, поскольку атомы гелия и аргона занимают объем, вдвое больший, чем каждый из них до смешивания.

Идеальные решения также могут образовываться при смешивании структурно схожих жидкостей.Например, смеси метанола (CH ₃ OH) и этанола (C ₂ H ₅ OH) образуют идеальные растворы, как и смеси углеводородов пентана, C ₅ H ₁₂ и гексан, C ₆ H ₁₄ . Размещение метанола и этанола или пентана и гексана в колбах, показанных на рисунке 2, приведет к такой же диффузии и последующему перемешиванию этих жидкостей, как это наблюдается для газов He и Ar (хотя и с гораздо меньшей скоростью), давая растворы с нет значительного изменения энергии.Однако, в отличие от смеси газов, компоненты этих жидко-жидких растворов действительно испытывают силы межмолекулярного притяжения. Но поскольку молекулы двух смешиваемых веществ структурно очень похожи, силы межмолекулярного притяжения между подобными и непохожими молекулами по существу одинаковы, и поэтому процесс растворения не влечет за собой какого-либо заметного увеличения или уменьшения энергии. Эти примеры показывают, как одна только диффузия может обеспечить движущую силу, необходимую для самопроизвольного образования раствора.Однако в некоторых случаях относительные величины межмолекулярных сил притяжения между растворенными веществами и растворителями могут препятствовать растворению.

Три типа межмолекулярных сил притяжения имеют отношение к процессу растворения: растворенное вещество-растворенное вещество, растворитель-растворитель и растворенное вещество-растворитель. Как показано на рисунке 3, образование раствора можно рассматривать как поэтапный процесс, в котором энергия расходуется на преодоление притяжения растворенное вещество-растворенное вещество и растворитель-растворитель (эндотермические процессы) и высвобождается, когда устанавливается притяжение растворенное вещество-растворитель (экзотермический процесс. обозначается как сольватация ).Относительные величины изменений энергии, связанных с этими пошаговыми процессами, определяют, будет ли процесс растворения в целом высвобождать или поглощать энергию. В некоторых случаях растворы не образуются, потому что энергия, необходимая для разделения растворенных веществ и растворителей, намного превышает энергию, выделяемую при сольватации.

Например, кулинарные масла и вода не будут смешиваться в какой-либо значительной степени с образованием растворов (рис. 4). Водородная связь является доминирующей силой межмолекулярного притяжения, присутствующей в жидкой воде; неполярные углеводородные молекулы кулинарных масел не способны образовывать водородные связи, а удерживаются вместе за счет дисперсионных сил. Образование водно-масляного раствора потребует преодоления очень сильной водородной связи в воде, а также значительных сил диспергирования между относительно большими молекулами масла.А поскольку полярные молекулы воды и неполярные молекулы масла не будут испытывать очень сильного межмолекулярного притяжения, при сольватации будет выделяться очень мало энергии.

С другой стороны, смесь этанола и воды будет смешиваться в любых пропорциях, давая раствор. В этом случае оба вещества способны образовывать водородные связи, поэтому процесс сольватации является достаточно экзотермическим, чтобы компенсировать эндотермическое разделение молекул растворенного вещества и растворителя.

Как отмечалось в начале этого модуля, экзотермические процессы растворения способствуют самопроизвольному образованию раствора, но не гарантируют его. Хотя многие растворимые соединения действительно растворяются с выделением тепла, некоторые растворяются эндотермически. Нитрат аммония (NH ₄ NO ₃ ) является одним из таких примеров и используется для изготовления мгновенных холодных компрессов для лечения травм, подобных изображенному на Рисунке 5. Тонкостенный пластиковый пакет с водой запечатан внутри большего мешка с твердый NH ₄ NO ₃ .Когда меньший пакет разбивается, образуется раствор NH ₄ NO ₃ , поглощающий тепло из окружающей среды (поврежденная область, к которой прикладывается пакет) и обеспечивающий холодный компресс, уменьшающий отек. Эндотермические растворения, подобные этому, требуют большего количества энергии для отделения растворенных веществ, чем восстанавливается при сольватировании растворенных веществ, но, тем не менее, они являются спонтанными из-за увеличения беспорядка, сопровождающего образование раствора.

Посмотрите это короткое видео, иллюстрирующее эндотермические и экзотермические процессы растворения.

Ключевые концепции и краткое изложение

Раствор образуется при физическом соединении двух или более веществ с образованием гомогенной на молекулярном уровне смеси. Растворитель является наиболее концентрированным компонентом и определяет физическое состояние раствора.Растворенные вещества представляют собой другие компоненты, обычно присутствующие в концентрациях меньше, чем у растворителя. Растворы могут образовываться эндотермически или экзотермически, в зависимости от относительных величин сил межмолекулярного притяжения растворенного вещества и растворителя. Идеальные решения образуются без заметного изменения энергии.

Химия: упражнения в конце главы

1. Чем растворы отличаются от соединений? Из других смесей?
2. Какие из основных характеристик решений мы видим в решениях K ₂ Cr ₂ O ₇ , показанных на рисунке 1?
3. Когда KNO ₃ растворяется в воде, полученный раствор значительно холоднее, чем вода была изначально.

   (a) Является ли растворение KNO ₃ эндотермическим или экзотермическим процессом?

   (b) Какие выводы вы можете сделать о межмолекулярных притяжениях, участвующих в этом процессе?

   (c) Является ли полученное решение идеальным?

4. Приведите примеры каждого из следующих типов решений:

   (а) газ в жидкости

   (б) газ в газе

   (c) твердое тело в твердом теле

5. Укажите наиболее важные типы межмолекулярных взаимодействий в каждом из следующих решений:

   (a) Решение на Рисунке 1.

   (b) NO ( л ) в CO ( л )

   (c) Класс ₂ ( г ) в Br ₂ ( л )

   (d) HCl ( водн. ) в бензоле C ₆ H ₆ ( л )

   (e) Метанол CH ₃ OH ( л ) в H ₂ O ( л )

6. Предскажите, будет ли каждое из следующих веществ более растворимо в воде (полярный растворитель) или в углеводороде, таком как гептан (C ₇ H ₁₆ , неполярный растворитель):

   (а) масло растительное (неполярное)

   (б) изопропиловый спирт (полярный)

   (в) бромид калия (ионный)

7. Тепло выделяется при образовании некоторых растворов; тепло поглощается, когда образуются другие растворы.Дайте молекулярное объяснение разнице между этими двумя типами спонтанных процессов.
8. Растворы водорода в палладии можно получить, подвергая металлический Pd воздействию газа H ₂ . Концентрация водорода в палладии зависит от давления применяемого газа H ₂ , но более сложным образом, чем это может быть описано законом Генри. При определенных условиях 0,94 г газообразного водорода растворяется в 215 г металлического палладия.

   (а) Определите молярность этого раствора (плотность раствора = 1.8 г / см ³ ).

   (b) Определите молярность этого раствора (плотность раствора = 1,8 г / см ³ ).

   (c) Определите массовый процент атомов водорода в этом растворе (плотность раствора = 1,8 г / см ³ ).

Глоссарий

сплав

твердая смесь металлического элемента и одного или нескольких дополнительных элементов

идеальное решение

раствор, который образуется без сопутствующего изменения энергии

сольватация

экзотермический процесс, в котором устанавливаются силы межмолекулярного притяжения между растворенным веществом и растворителем в растворе

самопроизвольный процесс

физическое или химическое изменение, которое происходит без добавления энергии от внешнего источника

Решения

Ответы на упражнения по химии в конце главы

1.Ионы {\; \; -} [/ latex] сильнее, чем между ионами и молекулами воды (ион-ионные взаимодействия имеют более низкую, более отрицательную энергию). Следовательно, процесс растворения увеличивает энергию молекулярных взаимодействий и расходует тепловую энергию раствора, чтобы компенсировать разницу. (c) Нет, образуется идеальный раствор без заметного тепловыделения или потребления.

5. (а) ионно-дипольные силы; б) диполь-дипольные силы; (c) дисперсионные силы; (г) дисперсионные силы; (e) водородная связь

7.