LIUOTIN: KÄSITE, TYYPIT JA ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Liuotin on komponentti liuosta tai liuos, joka löytyy suhteellisesti eniten. Se liuottaa liuenneen aineen, liuoksen toisen vähäisen komponentin, joka on muuta kuin homogeeninen seos, joka ei sisällä epäjatkuvuutta.

Liuotin on yleensä nestemäinen, pääasiassa vesi, jota pidetään yleisenä liuottimena. Veden lisäksi liuos koostuu yleensä kiinteästä liuenneesta aineesta, joka liukenee siihen kokonaan. Liuotin voi kuitenkin olla kiinteä aine ja liuotettu neste. Tämä esimerkki voi olla amalgaamin tapaus, jonka muodostavat elohopea ja metalli.

Tämä lasitynnyri sisältää nestemäistä vettä, yleistä liuotinta. Lähde: Pixabay.

Toisaalta ilma on typen muodostama liuos, jota pidetään liuottimena, koska sen osuus on suurempi; ja ryhmä kaasuja, kuten happi, hiilidioksidi, vesihöyry jne., jotka toimivat liuenneina aineina.

Liuoksessa liuotinmolekyylit on järjestetty liuenneiden molekyylien ympärille ilmiössä, jota kutsutaan solvaattioksi; jota kutsutaan oikeammin nesteytykseksi veden ollessa liuotin. Solvaatioprosessi on periaatteessa eksoterminen.

Liuotintyypit

Liuottimet luokitellaan polaarisiksi ja ei-polaarisiksi.

- Polar

Ne koostuvat molekyyleistä, joiden sähkövaraus jakautuu epähomogeenisesti; eli polaariset molekyylit. Polaarisilla liuottimilla on yleensä korkea dielektrisyysvakio.

Liuottimen dielektrisyysvakio on mitaton vakio ja se mittaa tavalla, joka liuottimessa kykenee pitämään sähkövaraukset erillään liuoksessa.

Jos natriumkloridi liuotetaan veteen, kationilla (Na ⁺) on taipumus assosioitua anionin (Cl ^-) kanssa, jolloin muodostuu saostuma natriumkloridista. Vesi korkean dielektrisyysvakionsa takia estää tämän yhdistymisen.

Polaaristen liuottimien dielektrisyysvakio on suurempi kuin 15, veden ollessa korkein (80). Näillä liuottimilla on yleensä kyky muodostaa vedysidoksia liuenneiden aineiden kanssa vuorovaikutuksessa niiden kanssa dipoli-dipoli-voimien kautta.

Siksi vuorovaikutukset polaaristen liuottimien ja polaaristen liuenneiden aineiden välillä ovat erittäin vahvat. Lisäksi polaaristen liuottimien molekyyleillä on suuret dipolimomentit, ja ne voivat aiheuttaa sähköisesti varautuneiden molekyylien solvaation vastakkaisen merkin varausten välisten vuorovaikutusten kautta.

Protic liuottimet

Proottiset liuottimet, joilla on OH-ja NH-ryhmien, kuten veden (HOH) ja etanolia (CH ₃ CH ₂ OH). Nämä ryhmät mahdollistavat vedysidosten muodostumisen, mikä mahdollistaa nämä liuottimet monien liuenneiden aineiden liuottamiseksi.

Protisilla liuottimilla dielektriset vakiot ovat yleensä suurempia kuin 15; vaikka etikkahapon, proottisen liuottimen, dielektrisyysvakio on 6,2. Vedellä on korkea arvo sekä dielektrisyysvakion (80) että dipolimomentin (1,85) suhteen.

Veden tiheys (1,00 g / cm ³) on yksi korkeimmista joukossa proottiset liuottimet. Kuitenkin, muurahaishappoa tiheys on 1,21 g / cm ³, ja etikkahapon hapon tiheys arvo on 1,049 g / cm ³.

Protoniset liuottimet suosivat nukleofiilisiä substituutioreaktioita (SN1).

Aprottiset liuottimet

Näissä liuottimissa ei ole OH- ja NH-ryhmiä, jotka sallivat vetysidosten muodostumisen; näin on asetonia (CH ₃ C = OCH ₃). Siksi tämän tyyppisellä liuottimella on alempi suolojen komponenttien solvaatiokyky kuin proottisilla liuottimilla.

Useimpien aproottisten liuottimien dielektrisyysvakioarvot ovat yli 15, lukuun ottamatta tetrahydrofuraania (7,5) ja etyyliasetaattia (6,02).

On olemassa useita aproottisia liuottimia, joilla on suurempia dipolimomenteja kuin vedellä. Niiden joukossa: asetoni (2.88), dimetyyliformamidi (3.82), dimetyylisulfoksidi (3.96), nitrometaani (3.56) ja propeenikarbonaatti (4.9).

On aproottiset liuottimet, joiden tiheys on suurempi kuin veden: dimetyylisulfoksidia (1,092 g / cm ³), nitrometaania (1,137 g / cm ³) ja propyleenikarbonaattia (1,205 g / cm ³).

Aproottiset liuottimet suosivat nukleofiilisiä substituutioreaktioita (SN2).

- Ei-polaarinen

Niille on ominaista, että niiden dielektrisyysvakio on alle 15, erittäin pieni dipolimomentti, ja vuorovaikutus liuenneiden molekyylien kanssa on heikkoa (tyyppiä Lontoo tai dispersiovoimat).

Epäpolaariset tai apolaariset liuottimet eivät ole sekoittuvia polaaristen liuottimien kanssa. Lisäksi ne eivät liukene tehokkaasti suoloja, koska ne eivät pysty tuottamaan ionisten komponenttiensa solvaatiota; niistä ei voida myöskään johtaa ioneja, toisin kuin vettä (H ₃ O ⁺ ja OH ^-).

Osalla ei-polaarisista liuottimista on dipolimomentoja nollan verran, joukossa pentaani, heksaani, sykloheksaani ja bentseeni. Samaan aikaan dipolimomentin maksimiarvo esitetään dikloorimetaanilla (1,60) kloorin läsnäolosta johtuen.

Epäpolaariset liuottimet, kuten useimmat rasvat ja öljyt, soveltuvat liittämään ei-polaarisia liuenneita aineita.

Esimerkkejä liuottimista

tolueeni

Se on aromaattinen liuotin (synonyymi metyylibentseenille), jota käytetään lisäämään bensiinin oktaanilukua. Sitä käytetään maalien, hartsien, pinnoitteiden, kumi-, pesuaineiden, lääkkeiden, hajuvesien ja sakkariinien prosessoinnissa.

ksyleeni

Se on synonyymi dimetyylibentseenille, jota käytetään hartsien, lakkojen, kumin, musteiden, emalien liuottimena ja suihkutuspolttoaineena. Se on myös rasvanpoistoaine, jota käytetään epoksihartsien valmistuksessa ja hajusteiden, hyönteisten ja karkotteiden valmistuksessa.

Etyyliasetaatti

Sitä käytetään lääkelaboratorioissa antibioottien uuttamiseen. Samaan aikaan maaliteollisuudessa sitä käytetään liuottamaan maalien valmistukseen käytettyjä synteettisiä hartseja. Sitä käytetään myös hajusteissa, väriaineissa ja aromeissa.

Asetoni

Sitä käytetään selluloosa-asetaatin, maalien, lakkojen, liimojen ja väriaineiden valmistukseen difenyyliamiinisarjoista. Sitä käytetään rasvojen ja öljyjen uuttamiseen sekä niiden puhdistukseen. Kotona sitä käytetään kynsilakan ja maalin poistamiseen.

Eteenimetyyliketoni

Sitä käytetään pinnoitteiden, liimojen ja magneettinauhojen liuottimien tuotannossa. Sitä käytetään myös rasvojen, öljyjen ja vahojen uuttamiseen luonnollisista ja synteettisistä hartseista. Lisäksi sitä käytetään painomusteiden, synteettisen nahan, sellofaanin ja alumiinin käärekalvojen valmistuksessa.

perkloroetyleenin

Sitä käytetään vaatteiden kuivapesuun ja tahrojen poistamiseen.

Butiloasetaatti

Sitä käytetään penisilliinin puhdistukseen.

Isopropyylialkoholi

Sitä käytetään ajankohtaisena desinfiointiaineena ja jäänpoisto- ja puhdistusaineena autojen tuulilaseihin.

Kloroformi

Se on ei-polaarinen liuotin, jota käytetään kuivapesuaineissa rasvojen liuotinaineena kuivapesussa. Sitä käytetään liuottimena ja rasvanpoistoaineena monissa teollisissa prosesseissa. Sitä käytetään molekyylibiologiassa DNA: n uuttamiseen solulysaateissa.

Viitteet

1. Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
2. Wikipedia. (2019). Liuotin. Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
3. Dipolihetki. Palautettu: biorom.uma.es
4. ChemicalSafetyFacts. (2019). Liuottimia. Palautettu osoitteesta: chemicalsafetyfacts.org
5. Marketizer. (16. toukokuuta 2011). Liuotintyypit ja niiden käyttö. Palautettu osoitteesta: marketizer.com
6. Steven A. Hardinger. (2017). Kuvitettu orgaanisen kemian sanasto: liuotin. Palautettu: chem.ucla.edu