溶媒は最高の割合で発見される溶液または溶液の成分です。それは溶質、溶液の他の微量成分を溶解しますが、これは不連続性を示さない均一な混合物にすぎません。
溶媒は通常、普遍的な溶媒と見なされる液体、主に水です。水に加えて、溶液は通常、完全に溶解する固体溶質で構成されます。しかし、溶媒は固体、溶質は液体にすることができます。この例は、水銀と金属で形成されたアマルガムの場合です。
このガラスタンブラーには、汎用溶剤である液体水が含まれています。出典:Pixabay。
一方、空気は窒素で形成される溶液であり、比率が高いため溶媒と見なされます。溶質として作用する酸素、二酸化炭素、水蒸気などのガスのグループ。
溶液中では、溶媒分子は、溶媒和として知られている現象で溶質分子の周りに配置されます。溶媒としての水の場合、より正確に水和と呼ばれます。溶媒和プロセスは基本的に発熱です。
溶剤の種類
溶剤は極性と非極性に分類されます。
-極
それらは、電荷の分布が不均一な分子で構成されています。つまり、極性分子です。極性溶媒は通常、高い誘電率を持っています。
溶媒の誘電率は無次元定数であり、ある意味では、溶液中で電荷を分離しておく溶媒の能力を測定します。
塩化ナトリウムを水に溶解されている場合、カチオンし(Na +は)アニオン(Clで会合する傾向がある-塩化ナトリウムの沈殿物を形成します)。誘電率が高いため、水はこの再統一を妨げます。
極性溶媒の誘電率は15より大きく、水が最も高い(80)。これらの溶媒は一般に、双極子間力を介して相互作用することに加えて、溶質と水素結合を形成する能力を持っています。
したがって、極性溶媒と極性溶質の間の相互作用は非常に強いです。さらに、極性溶媒の分子は大きな双極子モーメントを持ち、反対の符号の電荷間の相互作用により、帯電した分子の溶媒和を引き起こす可能性があります。
プロトン性溶媒
プロトン性溶媒は、水(HOH)やエタノール(CH 3 CH 2 OH)などのOHおよびNHグループを持っています。これらの基は水素結合の形成を可能にし、それによりこれらの溶媒が多くの溶質の溶媒和を可能にします。
プロトン性溶媒は通常、15より大きい誘電率を持っています。ただし、プロトン性溶媒である酢酸の誘電率は6.2です。水は、誘電率(80)と双極子モーメント(1.85)の両方で高い値を示します。
水の密度(1.00 g / cm 3)は、プロトン性溶媒の中で最も高い密度の1つです。ただし、ギ酸の密度は1.21 g / cm 3、酢酸の密度値は1.049 g / cm 3です。
プロトン性溶媒は求核置換反応(SN1)を支持します。
非プロトン性溶剤
これらの溶媒には、水素結合の形成を可能にするOHおよびNHグループがありません。これはアセトンの場合です(CH 3 C = OCH 3)。したがって、このタイプの溶媒は、プロトン性溶媒よりも塩の成分の溶媒和能が低い。
ほとんどの非プロトン性溶媒は、テトラヒドロフラン(7.5)と酢酸エチル(6.02)を除いて、15より大きい誘電率値を持っています。
水よりも双極子モーメントが高い非プロトン性溶媒がいくつかあります。その中で:アセトン(2.88)、ジメチルホルムアミド(3.82)、ジメチルスルホキシド(3.96)、ニトロメタン(3.56)、炭酸プロピレン(4.9)。
水より密度の大きい非プロトン性溶媒があります。ジメチルスルホキシド(1.092 g / cm 3)、ニトロメタン(1.137 g / cm 3)、炭酸プロピレン(1.205 g / cm 3)です。
非プロトン性溶媒は求核置換反応(SN2)を支持します。
-無極性
それらは、15未満の誘電率、非常に低い双極子モーメントを持ち、溶質分子との相互作用が弱い(ロンドンまたは分散力タイプの)ことを特徴としています。
非極性または無極性溶媒は極性溶媒と混和しません。さらに、イオン成分の溶媒和を生成できないため、塩を効率的に溶解しません。水とは異なり、(H、それらに由来することができるイオン3 O +およびOH - )。
非極性溶媒の一部は、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼンなどの双極子モーメントがゼロです。一方、双極子モーメントの最大値は、塩素の存在により、ジクロロメタン(1.60)によって示されます。
非極性溶媒は、ほとんどの油脂と同様に、非極性溶質の可溶化に適しています。
溶剤の例
トルエン
ガソリンのオクタン価を上げるために使用される芳香族溶剤(メチルベンゼンと同義)です。塗料、樹脂、コーティング、ゴム、洗剤、医薬品、香水、サッカリンの加工に使用されます。
キシレン
ジメチルベンゼンの同義語で、樹脂、ラッカー、ゴム、インク、エナメルの溶剤やジェット燃料として使用されています。また、エポキシ樹脂の製造や香水、殺虫剤、忌避剤の製造に使用される脱脂剤でもあります。
酢酸エチル
それは抗生物質の抽出のために薬物研究所で使用されています。一方、塗料業界では、塗料の製造に使用される合成樹脂を溶解するために使用されます。香料、着色料、香料にも使用されています。
アセトン
酢酸セルロース、塗料、ラッカー、接着剤、ジフェニルアミン系染料の製造に使用されます。油脂の抽出や精製に使用されます。家庭では、マニキュアやペイントを取り除くために使用されます。
エチレンメチルケトン
コーティング、接着剤、磁気テープの溶剤の製造に使用されます。また、天然および合成樹脂からの脂肪、油、ワックスの抽出にも使用されます。また、印刷インキ、合成皮革、セロハン、アルミラッピングフォイルの製造にも使用されます。
パークロロエチレン
衣類のドライクリーニングや汚れの除去に使用されます。
ブチロのアセテート
ペニシリンの精製に使用されます。
イソプロピルアルコール
局所消毒剤として、また車のフロントガラスの除氷および洗浄溶剤として使用されます。
クロロホルム
ドライクリーニングで脂肪の溶剤としてドライクリーナーで使用される非極性溶剤です。それは多くの産業プロセスで溶剤および脱脂剤として使用されます。分子生物学では、細胞溶解物中のDNAの抽出に使用されます。
参考文献
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