Vad är ett universellt lösningsmedel inom kemi?

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


För att förstå begreppet universellt lösningsmedel, eller lösningsmedel, är det nödvändigt att först och främst klargöra vad ett lösningsmedel är. Inom kemi är ett lösningsmedel varje fast, flytande eller gasformigt ämne som kan lösa upp andra ämnen, kallade lösta ämnen, för att på så sätt bilda en homogen blandning som kallas en lösning. Tekniskt sett är lösningsmedlet det ämne som finns i störst andel i en lösning, medan alla andra komponenter anses vara lösta. Den vanligaste användningen av termen lösningsmedel är dock med hänvisning till ett flytande ämne som löser upp andra fasta, gasformiga eller andra flytande ämnen.

Förmågan hos ett lösningsmedel att lösa upp ett visst löst ämne beror på hur lika det lösta ämnet och lösningsmedlet är. Tumregeln när det gäller löslighet är att ”liknande löser sig som” , vilket betyder att ett lösningsmedel kommer att kunna lösa upp ett ämne som är väldigt likt det i struktur eller fysikalisk-kemiska egenskaper, men troligen inte lösa andra lösta ämnen med mycket olika strukturer.

Universal lösningsmedelsdefinition

Ett universellt lösningsmedel definieras som den vätska som kan lösa upp vilket annat ämne som helst, vare sig det är organiskt eller oorganiskt, polärt eller opolärt och oavsett om det är fast, flytande eller gasformigt . Eftersom ett lösningsmedel i princip bara kan lösas upp som ämnen, existerar inte det verkliga universella lösningsmedlet . Detta beror på att om ett lösningsmedel är polärt, till exempel, kommer det att kunna lösa andra polära lösta ämnen och jonföreningar mycket bra, men det kommer inte att kunna lösa opolära lösta ämnen, såsom alifatiska kolväten, fetter och oljor.

Å andra sidan, om ett lösningsmedel är opolärt, kommer det att lösa opolära lösta ämnen mycket bra, men det kommer inte att kunna lösa upp starkt polära lösta ämnen eller joniska föreningar.

Varför kallas vatten ”det universella lösningsmedlet”?

En naturlig fråga är att om det universella lösningsmedlet inte existerar, som vi just har visat, och vi också vet att vatten inte kan lösa upp några vanliga lösta ämnen som olja, varför sägs då vatten vara ”det universella lösningsmedlet” ?

Anledningarna är i princip två:

Vatten är det absolut vanligaste lösningsmedlet på planeten.

Det finns inget behov av att bevisa det. Det finns inget annat flytande ämne i världen som är rikligare än vatten, som täcker 71 % av jordens yta. Detta medför som en konsekvens att vi hela tiden försöker lösa upp olika typer av kemikalier i vattnet.

Vatten löser ett större antal lösta ämnen än någon annan känd vätska.

Eftersom det är ett protiskt lösningsmedel (som kan fungera som en donator av väteatomer eller protoner i vätebindningar) och mycket polärt, kan vatten lösa ett stort antal föreningar av olika klasser, både organiska och oorganiska, och både joniska och neutrala. .

Bland de klasser av föreningar som vatten kan lösa är:

  • De olika typerna av salter.
  • Syror och baser både starka och svaga och både organiska och oorganiska.
  • Några basiska oxider.
  • Vissa sura oxider.
  • Molekyler av polära gaser som HCL, HBr och även vissa opolära gaser som CO 2 eller koldioxid.
  • Polära organiska föreningar som alkoholer, karboxylsyror, fenoler, aminer, amider, etc.

”Alkahest”: alkemisternas universella lösningsmedel

Kemin har sitt ursprung i de gamla alkemisterna. De genomförde ett oändligt antal experiment, några mer systematiska än andra, genom vilka de lyckades upptäcka många av principerna för kemisk reaktivitet och andra viktiga aspekter av denna vetenskap. Ett annat av de områden där de forskat var i sökandet efter lösningsmedel som kunde lösa upp guld och andra ämnen.

Ett av resultaten av detta var ”alkahest”, ett förmodat sant universellt lösningsmedel med mystiska egenskaper som alkemisterna trodde kunde lösa upp alla metaller och alla jordiska kroppar. Termen ”alkahest” myntades av den schweiziska alkemisten Paracelsus, som också föreslog ett recept för dess beredning.

Alkahest är faktiskt inte ett sant universellt lösningsmedel.

Paracelsus’ alkahest är i själva verket en alkalisk alkohollösning som innehåller kalciumhydroxid eller släckt kalk (Ca(OH) 2 ), och kolhaltig kaliumklorid eller kaliumkarbonat (K 2 CO 3 ). Ur Paracelsus synvinkel är denna blandning ett bättre lösningsmedel än vatten eftersom den i mycket högre grad kan lösa upp fetter och oljor samt andra organiska föreningar.

En av anledningarna är att visserligen den alkaliska blandningen kan bryta ner många organiska ämnen och omvandla dem till mer lättlösliga ämnen än tidigare. Ett exempel på detta är att blandningen kan förtvåla fetter och de resulterande organiska salterna (tvål) är lätta att dispergera i både alkohol och vatten.

Men idag förstår vi, mycket bättre än vi gjorde då, att det finns en mycket tydlig skillnad mellan att lösa upp och kemiskt sönderdela ett annat ämne. Medan den första processen består av att sönderdela ett ämnes molekyler, men att lämna dem intakta, innebär att bryta ner ett ämne att omvandla det till ett annat, enklare ämne. Detta är vad Paracelsus alkahest faktiskt gör, så det kan inte riktigt betraktas som ett riktigt lösningsmedel, än mindre ett universellt.

Å andra sidan finns det också det uppenbara faktum att alkahest inte kan lösa upp alla andra ämnen, eftersom det inte löser upp det som utgör behållaren som innehåller det.

Andra vanliga lösningsmedel förutom vatten

Förutom vatten finns det många andra lösningsmedel som kan användas inom forskning, industri och vårt dagliga liv.

  • Andra polära lösningsmedel inkluderar många alkoholer såsom etanol, metanol och isopropylalkohol. Dessutom används andra mer exotiska lösningsmedel som flytande ammoniak i olika applikationer.
  • Det finns också opolära lösningsmedel som bensen, kedjealkaner med 5 eller fler kolatomer, cykliska alkaner som cyklohexan, etrar, organiska halogenider som koltetraklorid och många fler.
  • Ett annat exempel på ett mycket speciellt lösningsmedel är superkritisk koldioxid. Denna består av den tidigare nämnda gasen under förhållanden med hög temperatur och högt tryck. Det används ofta vid extraktion av koffein från kaffebönor för framställning av koffeinfritt kaffe.
  • Slutligen finns det kvicksilver, som är en flytande metall som kan lösa upp andra metaller och bilda en typ av blandning som kallas amalgam.

Lösningsmedel som bildas av en kombination av flera lösningsmedel som kan lösa upp ett större antal kemiska ämnen är också mycket vanliga. Men oavsett vilka vätskor vi blandar, kommer vi aldrig att hitta en som passar definitionen av ett universellt lösningsmedel.

Referenser

Brown, T. (2021). Kemi: The Central Science, 11/ed. (11:e upplagan). London, England: Pearson Education.

Carey, F., & Giuliano, R. (2014). Organic Chemistry (9: e upplagan ). Madrid, Spanien: McGraw-Hill Interamericana de España SL

Upplösningsprocessen. (2020, 30 oktober). Hämtad från https://espanol.libretexts.org/@go/page/1886

Leinhard, John. ” No.1569 Alkahest ”. University of Houston.

Restrepo, J. (12 januari 2021). Alternativa lösningsmedel. Hämtad från https://www.zonadepinturas.com/20080812895/articulos/pinturas-y-recubrimientos/disolventes-alternativos.html

-Annons-

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

Artículos relacionados

Vad betyder LD50?

vad är borax