Τι είναι ένας γενικός διαλύτης στη χημεία;

Artículo revisado y aprobado por nuestro equipo editorial, siguiendo los criterios de redacción y edición de YuBrain.


Για να κατανοήσουμε την έννοια του καθολικού διαλύτη, ή διαλύτη, είναι απαραίτητο να διευκρινιστεί, πρώτα απ ‘όλα, τι είναι ένας διαλύτης. Στη χημεία, διαλύτης είναι οποιαδήποτε στερεή, υγρή ή αέρια ουσία ικανή να διαλύσει άλλες ουσίες, που ονομάζονται διαλυμένες ουσίες, για να σχηματίσει έτσι ένα ομοιογενές μείγμα που ονομάζεται διάλυμα. Τεχνικά, ο διαλύτης είναι εκείνη η ουσία που βρίσκεται στη μεγαλύτερη αναλογία σε ένα διάλυμα, ενώ όλα τα άλλα συστατικά θεωρούνται διαλυμένες ουσίες. Ωστόσο, η πιο κοινή χρήση του όρου διαλύτης αναφέρεται σε μια υγρή ουσία που διαλύει άλλες στερεές, αέριες ή άλλες υγρές ουσίες.

Η ικανότητα ενός διαλύτη να διαλύει μια συγκεκριμένη διαλυμένη ουσία εξαρτάται από το πόσο παρόμοια είναι η διαλυμένη ουσία και ο διαλύτης. Ο εμπειρικός κανόνας όσον αφορά τη διαλυτότητα είναι ότι “όπως διαλύει όπως” , που σημαίνει ότι ένας διαλύτης θα μπορεί να διαλύσει μια ουσία που είναι πολύ παρόμοια με αυτήν στη δομή ή στις φυσικοχημικές ιδιότητες, αλλά πιθανότατα όχι. διαλύει άλλες διαλυμένες ουσίες με πολύ διαφορετικές δομές.

Καθολικός ορισμός διαλύτη

Ως γενικός διαλύτης ορίζεται το υγρό που μπορεί να διαλύσει οποιαδήποτε άλλη ουσία , είτε είναι οργανική είτε ανόργανη, πολική ή πολική και είτε είναι στερεή, υγρή ή αέρια . Επειδή, κατ’ αρχήν, ένας διαλύτης μπορεί να διαλυθεί μόνο παρόμοιες ουσίες, ο πραγματικός παγκόσμιος διαλύτης δεν υπάρχει . Αυτό συμβαίνει επειδή εάν ένας διαλύτης είναι πολικός, για παράδειγμα, θα μπορεί να διαλύει πολύ καλά άλλες πολικές διαλυμένες ουσίες και ιοντικές ενώσεις, αλλά δεν θα μπορεί να διαλύει μη πολικές διαλυμένες ουσίες, όπως αλειφατικούς υδρογονάνθρακες, λίπη και έλαια.

Από την άλλη πλευρά, εάν ένας διαλύτης είναι μη πολικός, τότε θα διαλύσει πολύ καλά τις μη πολικές διαλυμένες ουσίες, αλλά δεν θα μπορεί να διαλύσει ισχυρά πολικές διαλυμένες ουσίες ή ιοντικές ενώσεις.

Γιατί το νερό ονομάζεται «ο καθολικός διαλύτης»;

Ένα φυσικό ερώτημα είναι ότι, εάν ο γενικός διαλύτης δεν υπάρχει, όπως μόλις δείξαμε, και γνωρίζουμε επίσης ότι το νερό δεν είναι ικανό να διαλύσει κάποιες κοινές διαλυμένες ουσίες όπως το λάδι, τότε γιατί λέγεται ότι το νερό είναι «ο παγκόσμιος διαλύτης». ?

Οι λόγοι είναι βασικά δύο:

Το νερό είναι μακράν ο πιο κοινός διαλύτης στον πλανήτη.

Δεν χρειάζεται να το αποδείξουμε. Δεν υπάρχει άλλη υγρή ουσία στον κόσμο σε μεγαλύτερη αφθονία από το νερό, που καλύπτει το 71% της επιφάνειας της γης. Αυτό έχει ως συνέπεια να προσπαθούμε συνεχώς να διαλύουμε διάφορα είδη χημικών στο νερό.

Το νερό διαλύει μεγαλύτερο αριθμό διαλυμένων ουσιών από οποιοδήποτε άλλο γνωστό υγρό.

Όντας πρωτικός διαλύτης (ο οποίος μπορεί να λειτουργήσει ως δότης ατόμων υδρογόνου ή πρωτονίων σε δεσμούς υδρογόνου) και εξαιρετικά πολικός, το νερό μπορεί να διαλύσει μεγάλο αριθμό ενώσεων διαφορετικών κατηγοριών, οργανικών και ανόργανων και ιοντικών και ουδέτερων.

Μεταξύ των κατηγοριών ενώσεων που μπορεί να διαλύσει το νερό είναι:

  • Τα διάφορα είδη αλάτων.
  • Οξέα και βάσεις και ισχυρές και αδύναμες και οργανικές και ανόργανες.
  • Μερικά βασικά οξείδια.
  • Μερικά οξείδια οξέος.
  • Μόρια πολικών αερίων όπως το HCL, το HBr, ακόμη και ορισμένα μη πολικά αέρια όπως το CO 2 ή το διοξείδιο του άνθρακα.
  • Πολικές οργανικές ενώσεις όπως αλκοόλες, καρβοξυλικά οξέα, φαινόλες, αμίνες, αμίδια κ.λπ.

«Alkahest»: ο παγκόσμιος διαλύτης των αλχημιστών

Η χημεία βρίσκει τις ρίζες της στους αρχαίους αλχημιστές. Πραγματοποίησαν έναν ατελείωτο αριθμό πειραμάτων, μερικά πιο συστηματικά από άλλα, μέσω των οποίων κατάφεραν να ανακαλύψουν πολλές από τις αρχές της χημικής αντιδραστικότητας και άλλες σημαντικές πτυχές αυτής της επιστήμης. Ένα άλλο από τα πεδία στα οποία έκαναν έρευνα ήταν η αναζήτηση διαλυτών που ήταν ικανοί να διαλύσουν χρυσό και άλλες ουσίες.

Ένα από τα αποτελέσματα αυτού ήταν το “alkahest”, ένας υποτιθέμενος πραγματικός παγκόσμιος διαλύτης με μυστικιστικές ιδιότητες που οι αλχημιστές πίστευαν ότι μπορούσε να διαλύσει όλα τα μέταλλα και όλα τα επίγεια σώματα. Ο όρος “alkahest” επινοήθηκε από τον Ελβετό αλχημιστή Paracelsus, ο οποίος πρότεινε και μια συνταγή για την παρασκευή του.

Το Alkahest δεν είναι στην πραγματικότητα ένας πραγματικός γενικός διαλύτης.

Το alkahest του Paracelsus είναι στην πραγματικότητα ένα αλκαλικό αλκοολικό διάλυμα που περιέχει υδροξείδιο του ασβεστίου ή σβησμένο ασβέστη (Ca(OH) 2 ) και ανθρακική ποτάσα ή ανθρακικό κάλιο (K 2 CO 3 ). Από την άποψη του Paracelsus, αυτό το μείγμα είναι καλύτερος διαλύτης από το νερό, καθώς είναι ικανό να διαλύει λίπη και έλαια, καθώς και άλλες οργανικές ενώσεις, σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό.

Ένας από τους λόγους είναι ότι, είναι αλήθεια, το αλκαλικό μείγμα είναι ικανό να διασπάσει πολλές οργανικές ουσίες και να τις μετατρέψει σε πιο εύκολα διαλυτές από πριν. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ότι το μείγμα μπορεί να σαπωνοποιήσει τα λίπη και τα οργανικά άλατα που προκύπτουν (σαπούνι) διασκορπίζονται εύκολα τόσο στο αλκοόλ όσο και στο νερό.

Ωστόσο, σήμερα καταλαβαίνουμε, πολύ καλύτερα από ό,τι τότε, ότι υπάρχει μια πολύ σαφής διάκριση μεταξύ της διάλυσης και της χημικής αποσύνθεσης μιας άλλης ουσίας. Ενώ η πρώτη διαδικασία συνίσταται στη διάσπαση των μορίων μιας ουσίας, αλλά αφήνοντάς τα ανέπαφα, η διάσπαση μιας ουσίας συνεπάγεται τη μετατροπή της σε μια διαφορετική, απλούστερη ουσία. Αυτό κάνει στην πραγματικότητα το alkahest του Paracelsus, επομένως δεν μπορεί πραγματικά να θεωρηθεί πραγματικός διαλύτης, πόσο μάλλον καθολικός.

Από την άλλη πλευρά, υπάρχει και το προφανές γεγονός ότι η αλκαχέστη δεν είναι ικανή να διαλύσει όλες τις άλλες ουσίες, αφού δεν διαλύει αυτή που σχηματίζει το δοχείο που την περιέχει.

Άλλοι κοινοί διαλύτες εκτός από το νερό

Εκτός από το νερό, υπάρχουν πολλοί άλλοι διαλύτες που βρίσκουν χρήσεις στην έρευνα, τη βιομηχανία και την καθημερινή μας ζωή.

  • Άλλοι πολικοί διαλύτες περιλαμβάνουν πολλές αλκοόλες όπως αιθανόλη, μεθανόλη και ισοπροπυλική αλκοόλη. Επιπλέον, άλλοι πιο εξωτικοί διαλύτες όπως η υγρή αμμωνία χρησιμοποιούνται σε διαφορετικές εφαρμογές.
  • Υπάρχουν επίσης μη πολικοί διαλύτες όπως το βενζόλιο, αλκάνια αλυσίδας με 5 ή περισσότερους άνθρακες, κυκλικά αλκάνια όπως το κυκλοεξάνιο, αιθέρες, οργανικά αλογονίδια όπως ο τετραχλωράνθρακας και πολλά άλλα.
  • Ένα άλλο παράδειγμα ενός πολύ συγκεκριμένου διαλύτη είναι το υπερκρίσιμο διοξείδιο του άνθρακα. Αυτό αποτελείται από το προαναφερθέν αέριο υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης. Χρησιμοποιείται συχνά στην εξαγωγή καφεΐνης από κόκκους καφέ για την παρασκευή καφέ χωρίς καφεΐνη.
  • Τέλος, υπάρχει ο υδράργυρος, που είναι ένα υγρό μέταλλο που μπορεί να διαλύσει άλλα μέταλλα, σχηματίζοντας ένα είδος μείγματος που ονομάζεται αμαλγάματα.

Οι διαλύτες που σχηματίζονται από έναν συνδυασμό πολλών διαλυτών που είναι ικανοί να διαλύσουν μεγαλύτερο αριθμό χημικών ουσιών είναι επίσης πολύ συνηθισμένοι. Ωστόσο, ανεξάρτητα από τα υγρά που ανακατεύουμε, δεν θα βρούμε ποτέ ένα που να ταιριάζει στον ορισμό ενός γενικού διαλύτη.

βιβλιογραφικές αναφορές

Brown, T. (2021). Chemistry: The Central Science, 11/ed. (11η έκδ.). Λονδίνο, Αγγλία: Εκπαίδευση Pearson.

Carey, F., & Giuliano, R. (2014). Organic Chemistry (9η έκδ .). Μαδρίτη, Ισπανία: McGraw-Hill Interamericana de España SL

Η διαδικασία της διάλυσης. (2020, 30 Οκτωβρίου). Ανακτήθηκε από https://espanol.libretexts.org/@go/page/1886

Λέινχαρντ, Τζον. ” No.1569 Alkahest “. Πανεπιστήμιο του Χιούστον.

Restrepo, J. (12 Ιανουαρίου 2021). Εναλλακτικοί διαλύτες. Ανακτήθηκε από https://www.zonadepinturas.com/20080812895/articulos/pinturas-y-recubrimientos/disolventes-alternativos.html

-Διαφήμιση-

Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

Artículos relacionados