Tabla de Contenidos
Aby zrozumieć pojęcie uniwersalnego rozpuszczalnika lub rozpuszczalnika, konieczne jest przede wszystkim wyjaśnienie, czym jest rozpuszczalnik. W chemii rozpuszczalnik to dowolna substancja stała, ciekła lub gazowa zdolna do rozpuszczania innych substancji, zwanych substancjami rozpuszczonymi, tworząc w ten sposób jednorodną mieszaninę zwaną roztworem. Technicznie rzecz biorąc, rozpuszczalnikiem jest ta substancja, która występuje w największej proporcji w roztworze, podczas gdy wszystkie inne składniki są uważane za substancje rozpuszczone. Jednak najczęstszym zastosowaniem terminu rozpuszczalnik jest odniesienie do substancji ciekłej , która rozpuszcza inne substancje stałe, gazowe lub inne substancje ciekłe.
Zdolność rozpuszczalnika do rozpuszczania określonej substancji rozpuszczonej zależy od tego, jak podobna jest substancja rozpuszczona i rozpuszczalnik. Praktyczna zasada dotycząca rozpuszczalności jest taka, że „podobne rozpuszcza podobne” , co oznacza, że rozpuszczalnik będzie w stanie rozpuścić substancję, która jest do niego bardzo podobna pod względem struktury lub właściwości fizykochemicznych, ale prawdopodobnie nie rozpuści innych substancji rozpuszczonych z bardzo różne struktury.
Definicja uniwersalnego rozpuszczalnika
Uniwersalny rozpuszczalnik jest definiowany jako ciecz zdolna do rozpuszczania dowolnej innej substancji , organicznej lub nieorganicznej, polarnej lub niepolarnej, stałej, ciekłej lub gazowej . Ponieważ w zasadzie rozpuszczalnik może rozpuszczać się tylko w podobnych substancjach, prawdziwy uniwersalny rozpuszczalnik nie istnieje . Dzieje się tak, ponieważ na przykład rozpuszczalnik polarny będzie w stanie bardzo dobrze rozpuszczać inne polarne substancje rozpuszczone i związki jonowe, ale nie będzie w stanie rozpuszczać niepolarnych substancji rozpuszczonych, takich jak węglowodory alifatyczne, tłuszcze i oleje.
Z drugiej strony, jeśli rozpuszczalnik jest niepolarny, bardzo dobrze rozpuści niepolarne substancje rozpuszczone, ale nie będzie w stanie rozpuścić silnie polarnych substancji rozpuszczonych lub związków jonowych.
Dlaczego woda nazywana jest „uniwersalnym rozpuszczalnikiem”?
Naturalnym pytaniem jest to, że jeśli uniwersalny rozpuszczalnik nie istnieje, jak właśnie wykazaliśmy, i wiemy również, że woda nie jest w stanie rozpuścić niektórych powszechnych substancji rozpuszczonych, takich jak olej, to dlaczego woda jest nazywana „uniwersalnym rozpuszczalnikiem”? ?
Powody są zasadniczo dwa:
Woda jest zdecydowanie najbardziej powszechnym rozpuszczalnikiem na planecie.
Nie ma potrzeby tego udowadniać. Nie ma innej ciekłej substancji na świecie, która występuje w większej ilości niż woda, która pokrywa 71% powierzchni ziemi. Powoduje to, że nieustannie próbujemy rozpuszczać w wodzie różnego rodzaju chemikalia.
Woda rozpuszcza większą liczbę substancji rozpuszczonych niż jakakolwiek inna znana ciecz.
Będąc rozpuszczalnikiem protonowym (który może działać jako donor atomów wodoru lub protonów w wiązaniach wodorowych) i wysoce polarnym, woda może rozpuszczać dużą liczbę związków różnych klas, zarówno organicznych, jak i nieorganicznych, jonowych i obojętnych.
Wśród klas związków rozpuszczalnych w wodzie są:
- Różne rodzaje soli.
- Kwasy i zasady mocne i słabe oraz organiczne i nieorganiczne.
- Niektóre podstawowe tlenki.
- Niektóre tlenki kwasowe.
- Cząsteczki gazów polarnych, takich jak HCL, HBr, a nawet niektóre gazy niepolarne, takie jak CO 2 lub dwutlenek węgla.
- Polarne związki organiczne, takie jak alkohole, kwasy karboksylowe, fenole, aminy, amidy itp.
„Alkahest”: uniwersalny rozpuszczalnik alchemików
Chemia wywodzi się od starożytnych alchemików. Przeprowadzili nieskończoną liczbę eksperymentów, niektóre bardziej systematyczne niż inne, dzięki którym udało im się odkryć wiele zasad reaktywności chemicznej i inne ważne aspekty tej nauki. Inną dziedziną, w której prowadzili badania, było poszukiwanie rozpuszczalników zdolnych do rozpuszczania złota i innych substancji.
Jednym z rezultatów tego był „alkahest”, rzekomo prawdziwy uniwersalny rozpuszczalnik o mistycznych właściwościach, który według alchemików mógł rozpuszczać wszystkie metale i wszystkie ciała ziemskie. Termin „alkahest” został wymyślony przez szwajcarskiego alchemika Paracelsusa, który również zaproponował przepis na jego przygotowanie.
Alkahest nie jest w rzeczywistości prawdziwym uniwersalnym rozpuszczalnikiem.
Alkahest Paracelsusa jest w rzeczywistości alkalicznym roztworem alkoholowym zawierającym wodorotlenek wapnia lub wapno gaszone (Ca(OH) 2 ) oraz potaż węglowy lub węglan potasu (K 2 CO 3 ). Z punktu widzenia Paracelsusa ta mieszanina jest lepszym rozpuszczalnikiem niż woda, ponieważ w znacznie większym stopniu rozpuszcza tłuszcze i oleje, a także inne związki organiczne.
Jednym z powodów jest fakt, że zasadowa mieszanina jest w stanie rozkładać wiele substancji organicznych i przekształcać je w substancje łatwiej rozpuszczalne niż wcześniej. Przykładem tego jest to, że mieszanina może zmydlać tłuszcze, a powstałe sole organiczne (mydło) łatwo rozpuszczają się zarówno w alkoholu, jak iw wodzie.
Jednak dzisiaj rozumiemy znacznie lepiej niż wtedy, że istnieje bardzo wyraźna różnica między rozpuszczaniem a chemicznym rozkładem innej substancji. Podczas gdy pierwszy proces polega na dezagregacji cząsteczek substancji, ale pozostawieniu ich w stanie nienaruszonym, rozbicie substancji oznacza przekształcenie jej w inną, prostszą substancję. To właśnie robi alkahest Paracelsusa, więc tak naprawdę nie można go uznać za prawdziwy rozpuszczalnik, nie mówiąc już o uniwersalnym.
Z drugiej strony jest też oczywisty fakt, że alkahest nie jest w stanie rozpuścić wszystkich innych substancji, ponieważ nie rozpuszcza tej, która tworzy pojemnik, który go zawiera.
Inne popularne rozpuszczalniki oprócz wody
Oprócz wody istnieje wiele innych rozpuszczalników, które znajdują zastosowanie w badaniach, przemyśle i naszym codziennym życiu.
- Inne rozpuszczalniki polarne obejmują wiele alkoholi, takich jak etanol, metanol i alkohol izopropylowy. Ponadto w różnych zastosowaniach stosuje się inne, bardziej egzotyczne rozpuszczalniki, takie jak ciekły amoniak.
- Istnieją również rozpuszczalniki niepolarne, takie jak benzen, alkany łańcuchowe o 5 lub więcej atomach węgla, alkany cykliczne, takie jak cykloheksan, etery, halogenki organiczne, takie jak tetrachlorek węgla i wiele innych.
- Innym przykładem bardzo szczególnego rozpuszczalnika jest dwutlenek węgla w stanie nadkrytycznym. Składa się z wyżej wymienionego gazu w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia. Jest często używany do ekstrakcji kofeiny z ziaren kawy do przygotowania kawy bezkofeinowej.
- Wreszcie istnieje rtęć, która jest ciekłym metalem, który może rozpuszczać inne metale, tworząc rodzaj mieszaniny zwanej amalgamatami.
Bardzo powszechne są również rozpuszczalniki utworzone przez połączenie kilku rozpuszczalników, które są w stanie rozpuścić większą liczbę substancji chemicznych. Jednak niezależnie od tego, jakie płyny zmieszamy, nigdy nie znajdziemy takiego, który będzie pasował do definicji uniwersalnego rozpuszczalnika.
Bibliografia
Brązowy, T. (2021). Chemia: The Central Science, 11 / wyd. (11 wyd.). Londyn, Anglia: Pearson Education.
Carey, F. i Giuliano, R. (2014). Chemia organiczna ( wyd . 9). Madryt, Hiszpania: McGraw-Hill Interamericana de España SL
Proces rozpuszczania. (2020, 30 października). Pobrane z https://espanol.libretexts.org/@go/page/1886
Leinhard, Jan. ” Nr 1569 Alkahest „. Uniwersytet w Houston.
Restrepo, J. (12 stycznia 2021). Alternatywne rozpuszczalniki. Pobrane z https://www.zonadepinturas.com/20080812895/articulos/pinturas-y-recubrimientos/disolventes-alternativos.html
