LÖSNINGSMEDEL: KONCEPT, TYPER OCH EXEMPEL - KEMI - 2026

Det lösningsmedel är den komponent av en lösning eller lösning som finns i den högsta andelen. Det löser det lösta ämnet, den andra mindre komponenten i lösningen, som inte är mer än en homogen blandning som inte uppvisar diskontinuitet.

Lösningsmedlet är vanligtvis en vätska, huvudsakligen vatten, betraktas som det universella lösningsmedlet. Förutom vatten består en lösning vanligtvis av ett fast ämne som löses fullständigt upp i det. Men lösningsmedlet kan vara ett fast ämne och det lösta ämnet en vätska. Detta exempel kan vara fallet med amalgam, bildat av kvicksilver och en metall.

Denna glastumlare innehåller flytande vatten, det universella lösningsmedlet. Källa: Pixabay.

Å andra sidan är luft en lösning som bildas av kväve, betraktas som lösningsmedel eftersom den är i en högre andel; och en grupp av gaser såsom syre, koldioxid, vattenånga etc. som fungerar som lösta ämnen.

I lösning är lösningsmedelsmolekylerna arrangerade runt lösta molekyler i ett fenomen som kallas solvation; mer korrekt kallad hydrering, när det gäller vatten som lösningsmedel. Lösningsprocessen är i grunden exoterm.

Typer av lösningsmedel

Lösningsmedel klassificeras som polära och icke-polära.

- Polar

De består av molekyler med en inhomogen fördelning av elektrisk laddning; det vill säga polära molekyler. Polära lösningsmedel har vanligtvis en hög dielektrisk konstant.

Lösningsmedlets dielektriska konstant är en måttlös konstant som på ett sätt mäter förmågan hos ett lösningsmedel att hålla elektriska laddningar åtskilda i en lösning.

Om natriumklorid löses i vatten tenderar katjonen (Na ⁺ ) att associeras med anjonen (Cl ^- ) och bildar en fällning av natriumklorid. Vatten på grund av sin höga dielektriska konstant förhindrar denna återförening.

Polära lösningsmedel har en dielektrisk konstant större än 15, varvid vatten är det högsta (80). Dessa lösningsmedel har i allmänhet förmågan att bilda vätebindningar med lösta ämnen, förutom att de interagerar med dem genom dipol-dipolkrafter.

Därför är interaktionen mellan polära lösningsmedel och polära lösningar mycket stark. Vidare har molekylerna av polära lösningsmedel stora dipolmoment och kan orsaka solvation av elektriskt laddade molekyler genom interaktioner mellan laddningar av motsatt tecken.

Protiska lösningsmedel

Protiska lösningsmedel besitter OH- och NH-grupper, såsom vatten (HOH) och etanol (CH ₃ CH ₂ OH). Dessa grupper tillåter bildning av vätebindningar, vilket möjliggör dessa lösningsmedel för solvation av många lösta ämnen.

Protiska lösningsmedel har normalt dielektriska konstanter större än 15; även om ättiksyra, ett protiskt lösningsmedel, har en dielektrisk konstant på 6,2. Vatten har ett högt värde, både för den dielektriska konstanten (80) och för dipolmomentet (1,85).

Vattentätheten (1,00 g / cm ^{^} ) är en av de högsta bland de protiska lösningsmedlen. Emellertid har myrsyra en densitet av 1,21 g / cm ³ , och ättik- syra har en densitet värde på 1,049 g / cm ³ .

Protiska lösningsmedel gynnar nukleofila substitutionsreaktioner (SN1).

Aprotiska lösningsmedel

Dessa lösningsmedel har inte OH- och NH-grupper som tillåter bildning av vätebindningar; såsom är fallet med aceton (CH ₃ C = OCH ₃ ). Därför har denna typ av lösningsmedel en lägre solvationskapacitet för komponenterna i salterna än de protiska lösningsmedlen.

De flesta aprotiska lösningsmedel har dielektriska konstantvärden större än 15, med undantag är tetrahydrofuran (7,5) och etylacetat (6,02).

Det finns flera aprotiska lösningsmedel som har högre dipolmoment än vatten. Bland dem: aceton (2,88), dimetylformamid (3,82), dimetylsulfoxid (3,96), nitrometan (3,56) och propylenkarbonat (4,9).

Det finns aprotiska lösningsmedel med densiteter större än den hos vatten: dimetylsulfoxid (1,092 g / cm ³ ), nitrometan (1,137 g / cm ³ ) och propylenkarbonat (1,205 g / cm ³ ).

De aprotiska lösningsmedlen gynnar nukleofila substitutionsreaktioner (SN2).

- Icke-polär

De kännetecknas av att ha en dielektrisk konstant på mindre än 15, ett mycket lågt dipolmoment, och interaktionen med lösta molekyler är svaga (av typen London eller spridningskrafter).

Icke-polära eller apolära lösningsmedel är inte blandbara med polära lösningsmedel. Dessutom löser de inte effektivt salter, eftersom de inte kan producera lösningen av sina joniska komponenter; inte heller kan joner vara härledda från dem, till skillnad från vatten (H ₃ O ⁺ och OH ^- ).

En del av de icke-polära lösningsmedlen har dipolmoment lika med noll, bland dem: pentan, hexan, cyklohexan och bensen. Samtidigt presenteras det maximala värdet för dipolmomentet av diklormetan (1,60) på grund av närvaron av klor.

Icke-polära lösningsmedel är lämpliga för solubilisering av icke-polära lösningsmedel, liksom de flesta fetter och oljor.

Exempel på lösningsmedel

toluen

Det är ett aromatiskt lösningsmedel (synonymt med metylbensen) som används för att öka oktantalet bensin. Det används vid bearbetning av färger, hartser, beläggningar, gummi, tvättmedel, medicin, parfymer och sackarin.

xylen

Det är en synonym för dimetylbensen, som används som lösningsmedel för hartser, lacker, gummi, bläck, emaljer och som ett jetbränsle. Det är också ett avfettningsmedel som används vid framställning av epoxihartser och för framställning av parfymer, insektsmedel och repellanter.

Etylacetat

Det används i läkemedelslaboratorier för extraktion av antibiotika. Samtidigt används det i färgindustrin för att lösa upp syntetiska hartser som används för beredning av färger. Det används också i dofter, färgämnen och smakämnen.

Aceton

Det används vid tillverkning av cellulosaacetat, färger, lacker, lim och färgämnen i difenylamin-serien. Det används för extraktion av fetter och oljor samt i deras rening. I hemmet används det för att ta bort nagellack och måla.

Etylenmetylketon

Det används för produktion av lösningsmedel för beläggningar, lim och magnetband. Det används också för extraktion av fetter, oljor och växer från naturliga och syntetiska hartser. Dessutom används den för produktion av tryckfärger, syntetiskt läder, cellofan och aluminiumfolie.

perkloretylen

Det används vid kemtvätt av kläder och för att ta bort fläckar.

Acetat av butilo

Det används vid rening av penicillin.

Isopropylalkohol

Det används som ett aktuellt desinfektionsmedel och som ett avisnings- och rengöringsmedel för vindrutor.

Kloroform

Det är ett icke-polärt lösningsmedel som används i kemtvätt som lösningsmedel för fetter vid kemtvätt. Det används som lösningsmedel och avfettningsmedel i många industriella processer. I molekylärbiologi används den i extraktion av DNA i celllysat.

referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
2. Wikipedia. (2019). Lösningsmedel. Återställd från: en.wikipedia.org
3. Dipole-ögonblick. Återställd från: biorom.uma.es
4. ChemicalSafetyFacts. (2019). Lösningsmedel. Återställs från: chemicalafetyfacts.org
5. Marketizer. (16 maj 2011). Typer av lösningsmedel och deras tillämpningar. Återställs från: marketizer.com
6. Steven A. Hardinger. (2017). Illustrerad ordlista för organisk kemi: lösningsmedel. Återställdes från: chem.ucla.edu