Rastvaranje je proces disperegovanja (ravnomernog razređivanja, raspoređivanja) jedne supstance ili više njih u drugoj. Osim kod pravih smeša, uvek je praćeno razmenom energije sa okolinom.[1][2]

Rastvor kuhinjske soli u vodi

Rastvarač je supstanca koja rastvara rastvorak, čime se formira rastvor. Rastvarač je obično tečnost, ali takođe može biti i čvrsta supstanca, gas ili superkritični fluid. Količina rastvorka koji se može rastvoriti u određenoj zapremini rastvarača varira u zavisnosti od temperature. Uobičajena upotreba organskih rastvarača je u hemijskom čišćenju (npr. tetrahloroetilen), kao sredstvo za razređivanje boje (npr. toluen, terpentin), kao sredstvo za uklanjanje laka za nokte i rastvarač za lepljenje (aceton, metil acetat, etil acetat), u uklanjanju mrlja (npr. heksan, benzin etar), u deterdžentima (citrusni terpeni) i u parfemima (etanol). Voda je rastvarač za polarne molekule i najčešći rastvarač koji koriste živa bića; svi joni i proteini u ćeliji rastvoreni su u vodi unutar ćelije. Rastvarači nalaze razne primene u hemijskoj, farmaceutskoj, naftnoj i gasnoj industriji, uključujući upotrebe u hemijskim sintezama i procesima prečišćavanja.

Rastvarač

uredi

Rastvarač, relativan i konvencionalni pojam, naziv za sredinu u kojoj je neka supstanca disperegovana. Idealan rastvor, smeša, bez hemijskog međudejstva sredine i rastvorene supstance ili sa međudejstvom. Može biti čvrst, tečan ili gasovit. Voda je univerzalan rastvarač. Rastvarači kao voda veoma su značajni za život, takođe i u industriji, a naročito važnu ulogu imaju selektivni rastvarači.

Rastvarači u degazaciji

uredi

Rastvarači u degazaciji su organska jedinjenja s dvojakom namenom - za rastvaranje degazitora u toku njihove pripreme za upotrebu i za rastvaranje samih bojnih otrova, odnosno za dagazaciju fizičkim putem. Kao rastvarači degazatora najčešće se upotrebljavaju dihloretan, tetrahlorugljenik i titrohloretilen, a kao rastvarači bojnih otrova benzin i petroleum.

Rastvor

uredi

Rastvor (čvrst, tečan ili gasovit) nastaje mešanjem dveju ili više supstanci. Zasićen rastvor za datu temperaturu ima maksimalnu koncentraciju rastvorene supstance. Nezasićen rastvor je rastvor u kome se može rastvoriti još izvesna količina već rastvorene supstance sve dok se ne dobije zasićen prostor. Prezasićen prostor je rastvor u kome je rastvoreno više supstanci nego što odgovara zasićenom rastvoru. Nestabilan je i iz njega se lako izdvaja, u obliku taloga, višak rastvorene supstance.

Rastvorljivost

uredi

Rastvorljivost neke supstance predstavlja broj grama supstancije koji se rastvara u 100g rastvarača na određenoj temperaturi.

Višekomponentni

uredi

Rastvarači

uredi
Ime Kompozicija
Rastvarač 645 toluen 50%, butil acetat 18%, etil acetat 12%, butanol 10%, etanol 10%.
Rastvarač 646 toluen 50%, etanol 15%, butanol 10%, butil- ili amil acetat 10%, etil celosolv 8%, aceton 7%[3]
Rastvarač 647 butil- ili amil acetat 29,8%, etil acetat 21,2%, butanol 7,7%, toluen ili pirobenzen 41,3%[4]
Rastvarač 648 butil acetat 50%, etanol 10%, butanol 20%, toluen 20%[5]
Rastvarač 649 etil celosolv 30%, butanol 20%, ksilen 50%
Rastvarač 650 etil celosolv 20%, butanol 30%, ksilen 50%[6]
Rastvarač 651 vajt spirit 90%, butanol 10%
Rastvarač KR-36 butil acetat 20%, butanol 80%
Rastvarač P-4 toluen 62%, aceton 26%, butil acetat 12%.
Rastvarač P-10 ksilen 85%, aceton 15%.
Rastvarač P-12 toluen 60%, butil acetat 30%, ksilen 10%.
Rastvarač P-14 cikloheksanon 50%, toluen 50%.
Rastvarač P-24 rastvarač 50%, ksilen 35%, aceton 15%.
Rastvarač P-40 toluen 50%, etil celosolv 30%, aceton 20%.
Rastvarač P-219 toluen 34%, cikloheksanon 33%, aceton 33%.
Rastvarač P-3160 butanol 60%, etanol 40%.
Rastvarač RCC ksilen 90%, butil acetat 10%.
Rastvarač RML etanol 64%, etilcelosolv 16%, toluen 10%, butanol 10%.
Rastvarač PML-315 toluen 25%, ksilen 25%, butil acetat 18%, etil celosolf 17%, butanol 15%.
Rastvarač PC-1 toluen 60%, butil acetat 30%, ksilen 10%.
Rastvarač PC-2 vajt spirit 70%, ksilen 30%.
Rastvarač RFG etanol 75%, butanol 25%.
Rastvarač RE-1 ksilen 50%, aceton 20%, butanol 15%, etanol 15%.
Rastvarač RE-2 rastvarač 70%, etanol 20%, aceton 10%.
Rastvarač RE-3 rastvarač 50%, etanol 20%, aceton 20%, etil celosolv 10%.
Rastvarač RE-4 rastvarač 50%, aceton 30%, etanol 20%.
Rastvarač FK-1 (?) apsolutni alkohol (99,8%) 95%, etil acetat 5%

Razređivači

uredi
Ime Kompozicija
Razređivač RKB-1 butanol 50%, ksilen 50%
Razređivač RKB-2 butanol 95%, ksilen 5%
Razređivač RKB-3 ksilen 90%, butanol 10%
Razređivač M etanol 65%, butil acetat 30%, etil acetat 5%.
Razređivač P-7 cikloheksanon 50%, etanol 50%.
Razređivač R-197 ksilen 60%, butil acetat 20%, etil celosolv 20%.
Razređivač WFD toluen 50%, butil acetat (ili amil acetat) 18%, butanol 10%, etanol 10%, etil acetat 9%, aceton 3%.

Fizička svojstva

uredi

Tabela svojstava uobičajenih rastvarača

uredi

Rastvarači se grupišu u nepolarne, polarne aprtične, i polarne protične rastvarače, pri čemu svaka grupa ima veću polarnost. Svojstva rastvarača koja nadmašuju svojstva vode su prikazana zadebljanim fontom.

Rastvarač Hemijska formula Tačka ključanja[7]
(°C)
Dielektrična konstanta[8] Gustina
(g/mL)
Dipolni momenat
(D)

Nepolarni rastvarači

uredi
Pentan CH3CH2CH2CH2CH3 36 1,84 0,626 0,00
Ciklopentan  
C5H10
40 1,97 0,751 0,00
Heksan CH3CH2CH2CH2CH2CH3 69 1,88 0,655 0,00
Cikloheksan  
C6H12
81 2,02 0,779 0,00
Benzen  
C6H6
80 2,3 0,879 0,00
Toluen C6H5-CH3 111 2,38 0,867 0,36
1,4-Dioksan  
C4H8O2
101 2,3 1,033 0,45
Hloroform CHCl3 61 4,81 1,498 1,04
Dietil etar CH3CH2-O-CH2CH3 35 4,3 0,713 1,15
Dihlorometan (DCM) CH2Cl2 40 9,1 1,3266 1,60
Tetrahidrofuran (THF)  
C4H8O
66 7,5 0,886 1,75
Etil acetat  
CH3-C(=O)-O-CH2-CH3
77 6,02 0,894 1,78
Aceton  
CH3-C(=O)-CH3
56 21 0,786 2,88
Dimetilformamid (DMF)  
H-C(=O)N(CH3)2
153 38 0,944 3,82
Acetonitril (MeCN) CH3-C≡N 82 37,5 0,786 3,92
Dimetil sulfoksid (DMSO)  
CH3-S(=O)-CH3
189 46,7 1,092 3,96
Nitrometan CH3-NO2 100–103 35,87 1,1371 3,56
Propilen karbonat C4H6O3 240 64,0 1,205 4,9

Polarni protični rastvarači

uredi
Mravlja kiselina  
H-C(=O)OH
101 58 1,21 1,41
n-Butanol CH3CH2CH2CH2OH 118 18 0,810 1,63
Izopropil alkohol (IPA)  
CH3-CH(-OH)-CH3
82 18 0,785 1,66
n-Propanol CH3CH2CH2OH 97 20 0,803 1,68
Etanol CH3CH2OH 79 24,55 0,789 1,69
Metanol CH3OH 65 33 0,791 1,70
Sirćetna kiselina  
CH3-C(=O)OH
118 6,2 1,049 1,74
Voda  
H-O-H
100 80 1,000 1,85


Vrednosti parametra Hansenove rastvorljivosti

uredi

Vrednosti Hansenovog parametra rastvorljivosti[9][10] zasnivaju se na disperzionim vezama (δD), polarnim vezama (δP) i vodoničnim vezama (δH). One sadrže informacije o međumolekularnim interakcijama sa drugim rastvaračima, kao i sa polimerima, pigmentima, nanočesticama, itd. To omogućava racionalne formulacije znajući, na primer, da postoji dobro podudaranje između rastvarača i polimera. Racionalne supstitucije mogu se praviti tako da se koriste „dobri” rastvarače (efikasni u rastvaranju rastvorka) umesto „loših” (skupih ili opasnih po zdravlje ili životnu sredinu). Sledeća tabela pokazuje da je intuitivno poimanje „nepolarnog”, „polarnog aprotičnog” i „polarnog protičnog” izraženo numerički - „polarni” molekuli imaju viši nivo δP, a protični rastvarači imaju viši nivo δH. Pošto se koriste numeričke vrednosti, poređenje se može racionalno vršiti upoređivanjem brojevima. Na primer, acetonitril je mnogo polarniji od acetona, ali pokazuje nešto slabije vodonično vezivanje.

Rastvarač Hemijska formula δD disperzija δP polarnost δH vodonično vezivanje

Nepolarni rastvarači

uredi
n-Heksan CH3CH2CH2CH2CH2CH3 14,9 0,0 0,0
Benzen C6H6 18,4 0,0 2,0
Toluen C6H5-CH3 18,0 1,4 2,0
Dietil etar CH3CH2-O-CH2CH3 14,5 2,9 4,6
Hloroform CHCl3 17,8 3,1 5,7
1,4-Dioksan /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-\ 17,5 1,8 9,0

Polarni aprotični rastvarači

uredi
Etil acetat CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 15,8 5,3 7,2
Tetrahidrofuran (THF) /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\ 16,8 5,7 8,0
Dihlorometan CH2Cl2 17,0 7,3 7,1
Aceton CH3-C(=O)-CH3 15,5 10,4 7,0
Acetonitril (MeCN) CH3-C≡N 15,3 18,0 6,1
Dimetilformamid (DMF) H-C(=O)N(CH3)2 17,4 13,7 11,3
Dimetil sulfoksid (DMSO) CH3-S(=O)-CH3 18,4 16,4 10,2

Polarni protični rastvarači

uredi
Sirćetna kiselina CH3-C(=O)OH 14,5 8,0 13,5
n-Butanol CH3CH2CH2CH2OH 16,0 5,7 15,8
Izopropanol CH3-CH(-OH)-CH3 15,8 6,1 16,4
n-Propanol CH3CH2CH2OH 16,0 6,8 17,4
Etanol CH3CH2OH 15,8 8,8 19,4
Metanol CH3OH 14,7 12,3 22,3
Mravlja kiselina H-C(=O)OH 14,6 10,0 14,0
Voda H-O-H 15,5 16,0 42,3

Ako je radi zaštite životne sredine ili nekog drugog razloga neophodno da se rastvarač ili mešavina rastvarača zameni drugim ekvivalentnim rastvaračem, zamena se može izvršiti na osnovu njihovih Hansenovih parametara rastvorljivosti. Vrednosti za smeše se uzimaju kao ponderisani proseci vrednosti čistih rastvarača. To se može izračunati pristupom probe i greške, pomoću tabele vrednosti ili HSP softvera.[9][10] Mešavina 1:1 toluena i 1,4 dioksana ima vrednosti δD, δP i δH od 17,8, 1,6 i 5,5, koje su uporedive sa vrednostima hloroforma od 17,8, 3,1 i 5,7 respektivno. Zbog opasnosti po zdravlje povezane sa upotrebom toluena, druge smeše rastvarača se mogu naći pomoću punog HSP seta podataka.

Vidi još

uredi

Reference

uredi
  1. ^ Peter Atkins; Julio de Paula (2001). Physical Chemistry (7th izd.). W. H. Freeman. ISBN 0716735393. 
  2. ^ Donald A. McQuarrie; John D. Simon (1997). Physical Chemistry: A Molecular Approach (1st izd.). University Science Books. ISBN 0935702997. 
  3. ^ „dcpt.ru Solvent 646 Characteristics (ru)”. Arhivirano iz originala 26. 10. 2018. g. Pristupljeno 26. 02. 2020. 
  4. ^ „dcpt.ru Solvent 647 Characteristics (ru)”. Arhivirano iz originala 26. 10. 2018. g. Pristupljeno 26. 02. 2020. 
  5. ^ „dcpt.ru Solvent 648 Characteristics (ru)”. Arhivirano iz originala 17. 5. 2017. g. Pristupljeno 26. 2. 2020. 
  6. ^ „dcpt.ru Solvent 650 Characteristics (ru)”. Arhivirano iz originala 26. 10. 2018. g. Pristupljeno 26. 02. 2020. 
  7. ^ Solvent Properties – Boiling Point Arhivirano 2011-06-14 na sajtu Wayback Machine. Xydatasource.com. Retrieved on 26 January 2013.
  8. ^ Dielectric Constant Arhivirano 2010-07-04 na sajtu Wayback Machine. Macro.lsu.edu. Retrieved on 26 January 2013.
  9. ^ a b Abbott S, Hansen CM (2008). Hansen solubility parameters in practice. Hansen-Solubility. ISBN 978-0-9551220-2-6. 
  10. ^ a b Hansen CM (januar 2002). Hansen solubility parameters: a user's handbook. CRC press. ISBN 978-0-8493-7248-3. 

Literatura

uredi

Spoljašnje veze

uredi