Ein Lösungsmittel (vom Latein, "Lockere ich mich, knoten auf, ich löse") ist ein flüssiger, festes, oder Gas-, der einen anderen Festkörper, Flüssigkeit oder gasartigen solute auflöst, auf eine Lösung hinauslaufend, die in einem bestimmten Volumen des Lösungsmittels bei einer angegebenen Temperatur auflösbar ist. Der allgemeine Gebrauch für organische Lösungsmittel ist in der chemischen Reinigung (z.B, tetrachloroethylene), als eine Farbe dünner (z.B, Toluol, Terpentinöl) als Nagellackentferner und klebt Lösungsmittel (Azeton, Methyl-Azetat, Ethylacetat), in Punkt-Wiedermöbelpackern (z.B, hexane, Benzin-Äther), in Reinigungsmitteln (Zitrusfrucht terpenes), in Parfümen (Vinylalkohol), Nagellack und in der chemischen Synthese. Der Gebrauch von anorganischen Lösungsmitteln (anders als Wasser) wird normalerweise auf die Forschungschemie und einige technologische Prozesse beschränkt.

erwartet, verdient der globale lösende Markt Einnahmen von ungefähr US$ 33 Milliarden 2019. Besonders wird die dynamische Wirtschaftsentwicklung auf erscheinenden Märkten wie China, Indien, Brasilien oder Russland fortsetzen, Nachfrage nach Lösungsmitteln zu erhöhen. Fachmänner nehmen an, dass der lösende Weltverbrauch an einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 2.5 % im Laufe der nächsten Jahre zunimmt. Entsprechend wird die während letzter acht Jahre gesehene Wachstumsrate übertroffen.

Lösungen und solvation

Wenn eine Substanz in einen anderen aufgelöst wird, wird eine Lösung gebildet. Sich das ist der Situation entgegengesetzt, wenn die Zusammensetzungen unlöslich sind und einer von ihnen wie Sand in Wasser niederschlagen. In der Lösung werden alle Zutaten an einem molekularen Niveau gleichförmig verteilt, und kein Rückstand bleibt. Das Mischen wird Mischbarkeit genannt, wohingegen die Fähigkeit, eine Zusammensetzung in einen anderen aufzulösen, als Löslichkeit bekannt ist. Jedoch, zusätzlich zum Mischen, wirken beide Substanzen in der Lösung mit einander aufeinander. Wenn etwas aufgelöst wird, ordnen Moleküle des Lösungsmittels sich um Moleküle des solute ein. Hitze wird beteiligt, und Wärmegewicht wird vergrößert, die Lösung mehr thermodynamisch stabil machend, als das solute allein. Diese Einordnung wird durch die jeweiligen chemischen Eigenschaften des Lösungsmittels und solute, wie das Wasserstoffabbinden, Dipolmoment und Polarisierbarkeit vermittelt.

Lösende Klassifikationen

Lösungsmittel können in zwei Kategorien weit gehend eingeteilt werden: polar und nichtpolar. Allgemein stellt die dielektrische Konstante des Lösungsmittels ein raues Maß einer Widersprüchlichkeit eines Lösungsmittels zur Verfügung. Die starke Widersprüchlichkeit von Wasser, wird an 20 °C, durch eine dielektrische Konstante 80.10 angezeigt;. wie man allgemein betrachtet, sind Lösungsmittel mit einer dielektrischen Konstante von weniger als 15 nichtpolar. Technisch, die dielektrischen unveränderlichen Maßnahmen die Fähigkeit des Lösungsmittels, die Feldkraft des elektrischen Feldes zu reduzieren, das eine beladene darin versenkte Partikel umgibt. Diese Verminderung ist dann im Vergleich zur Feldkraft der beladenen Partikel in einem Vakuum. In den Begriffen des Laien kann von der dielektrischen Konstante eines Lösungsmittels als seine Fähigkeit gedacht werden, die innere Anklage des solute zu reduzieren.

Andere Widersprüchlichkeitsskalen

Dielektrische Konstanten sind nicht das einzige Maß der Widersprüchlichkeit. Weil Lösungsmittel von Chemikern verwendet werden, um chemische Reaktionen auszuführen oder chemische und biologische Phänomene zu beobachten, sind spezifischere Maßnahmen der Widersprüchlichkeit erforderlich.

Der Grunwald Winstein m'Y erklettert Maßnahme-Widersprüchlichkeit in Bezug auf den lösenden Einfluss auf die Zunahme der positiven Anklage eines solute während einer chemischen Reaktion.

Kosower 'Z erklettert Maßnahme-Widersprüchlichkeit in Bezug auf den Einfluss des Lösungsmittels auf uv Absorptionsmaxima eines Salzes, gewöhnlich pyridinium iodide oder des pyridinium zwitterion.

Spender-Zahl und Spender-Annehmer erklettern Maßnahme-Widersprüchlichkeit in Bezug darauf, wie ein Lösungsmittel mit spezifischen Substanzen, wie eine starke Säure von Lewis oder eine starke Basis von Lewis aufeinander wirkt.

Die Widersprüchlichkeit, Dipolmoment, Polarisierbarkeit und das Wasserstoffabbinden eines Lösungsmittels bestimmt, welche Zusammensetzungen es im Stande ist aufzulösen und damit, was andere Lösungsmittel oder flüssige Zusammensetzungen es mischbar ist. Als Faustregel lösen polare Lösungsmittel polare Zusammensetzungen auf beste und nichtpolare Lösungsmittel lösen nichtpolare Zusammensetzungen am besten auf: "Wie löst sich wie auf". Stark polare Zusammensetzungen wie Zucker (z.B, Rohrzucker) oder ionische Zusammensetzungen, wie anorganische Salze (z.B, Tabellensalz) lösen sich nur in sehr polaren Lösungsmitteln wie Wasser auf, während sich stark nichtpolare Zusammensetzungen wie Öle oder Wachse nur in sehr nichtpolaren organischen Lösungsmitteln wie hexane auflösen. Ähnlich sind Wasser und hexane (oder Essig und Pflanzenöl) mit einander nicht mischbar und werden sich in zwei Schichten schnell trennen, sogar gut geschüttelt.

Polarer Pro-Tick und polarer aprotic

Lösungsmittel mit einem Verwandten statisch permittivity größer als 15 können weiter in den Pro-Tick und aprotic geteilt werden. Pro-Tick-Lösungsmittel solvate Anionen (hat negativ solutes beladen), stark über das Wasserstoffabbinden. Wasser ist ein Pro-Tick-Lösungsmittel. Lösungsmittel von Aprotic wie Azeton oder dichloromethane neigen dazu, große Dipolmomente zu haben (Trennung von teilweisen positiven und teilweisen negativen Anklagen innerhalb desselben Moleküls), und solvate hat positiv Arten über ihren negativen Dipol beladen. In chemischen Reaktionen bevorzugt der Gebrauch von polaren Pro-Tick-Lösungsmitteln den S1 Reaktionsmechanismus, während polar, aprotic Lösungsmittel bevorzugen den S2 Reaktionsmechanismus.

Physikalische Eigenschaften von allgemeinen Lösungsmitteln

Eigenschaften-Tisch von allgemeinen Lösungsmitteln

Die Lösungsmittel werden in nichtpolaren, polaren aprotic und polare Pro-Tick-Lösungsmittel gruppiert und durch die Erhöhung der Widersprüchlichkeit bestellt. Die Widersprüchlichkeit wird als die dielektrische Konstante gegeben. Die Eigenschaften von Lösungsmitteln, die diejenigen von Wasser übertreffen, sind bolded.

Es gibt eine andere starke Weise, auf diese dieselben Lösungsmittel zu schauen. Indem Sie ihre Löslichkeitsparameter-Werte von Hansen (HSPiP) wissen, die auf δD=dispersion Obligationen, δP=polar Obligationen und δH=hydrogen Obligationen basieren, wissen Sie wichtige Dinge über ihre zwischenmolekularen Wechselwirkungen mit anderen Lösungsmitteln und auch mit Polymern, Pigmenten, nanoparticles usw., so können Sie zwei Sachen machen. Erstens können Sie das vernünftige Formulierungswissen zum Beispiel schaffen, dass es ein gutes HSP-Match zwischen einem Lösungsmittel und einem Polymer gibt. Zweitens können Sie vernünftige Ersetzungen für "gute" Lösungsmittel machen (sie lösen Dinge gut auf), die (für die Umgebung, für die Gesundheit, für Kosten usw.) "schlecht" sind . Der folgende Tisch zeigt, dass die Intuitionen vom "nichtpolaren", "werden polarer aprotic" und "polarer Pro-Tick" numerisch - die "polaren" Moleküle gestellt, höhere Niveaus von δP haben und die Pro-Tick-Lösungsmittel höhere Niveaus von δH haben. Weil numerische Werte verwendet werden, können Vergleiche vernünftig durch das Vergleichen von Zahlen gemacht werden. So ist Acetonitril viel mehr polar als Azeton, aber ein bisschen weniger Wasserstoffabbinden.

Ein wichtiges Eigentum von Lösungsmitteln ist Siedepunkt. Das bestimmt auch die Geschwindigkeit der Eindampfung. Kleine Beträge von niedrig kochenden Lösungsmitteln wie diethyl Äther, dichloromethane, oder Azeton werden in Sekunden bei der Raumtemperatur verdampfen, während hoch kochende Lösungsmittel wie Wasser oder dimethyl sulfoxide höhere Temperaturen, einen Luftstrom oder die Anwendung des Vakuums für die schnelle Eindampfung brauchen.

• Niedrige Boiler: das Kochen der Temperatur unter 100 °C (Siedepunkt von Wasser)
• Mittlere Boiler: zwischen 100 °C und 150 °C
• Hohe Boiler: über 150 °C

Dichte

Die meisten organischen Lösungsmittel haben eine niedrigere Dichte als Wasser, was bedeutet, dass sie leichter sind und eine getrennte Schicht oben auf Wasser bilden werden. Eine wichtige Ausnahme: Die meisten halogenated Lösungsmittel wie dichloromethane oder Chloroform werden zum Boden eines Behälters sinken, Wasser als die Spitzenschicht verlassend. Das ist wichtig, um sich zu erinnern, wenn es Zusammensetzungen zwischen Lösungsmitteln und Wasser in einem Separatory-Trichter während chemischer Synthesen verteilt.

Häufig wird spezifisches Gewicht im Platz der Dichte zitiert. Spezifisches Gewicht wird als die Dichte des Lösungsmittels definiert, das durch die Dichte von Wasser bei derselben Temperatur geteilt ist. Als solcher ist spezifisches Gewicht ein Unitless-Wert. Es kommuniziert sogleich, ob ein wasserunlösliches Lösungsmittel schwimmen wird (SG

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Gesundheit und Sicherheit

Feuer

Die meisten organischen Lösungsmittel sind feuergefährlich oder abhängig von ihrer Flüchtigkeit hoch feuergefährlich. Ausnahmen sind einige chlorierte Lösungsmittel wie dichloromethane und Chloroform. Mischungen von lösenden Dämpfen und Luft können explodieren. Lösende Dämpfe sind schwerer als Luft; sie werden zum Boden sinken und können große fast unverdünnte Entfernungen reisen. Lösende Dämpfe können auch in vermutlich leeren Trommeln und Dosen gefunden werden, eine Blitz-Brandgefahr aufstellend; folglich sollten leere Behälter von flüchtigen Lösungsmitteln offen und umgekehrt versorgt werden.

Sowohl Diethyl-Äther als auch Kohlenstoff-Disulfid haben außergewöhnlich niedrige Autozünden-Temperaturen, die außerordentlich das mit diesen Lösungsmitteln vereinigte Brandrisiko vergrößern. Die Autozünden-Temperatur des Kohlenstoff-Disulfids ist unten 100°C (212°F), so Gegenstände wie Dampfpfeifen, Glühbirnen, Kochplatten und hat kürzlich Bunsenbrenner ausgelöscht sind im Stande, seine Dämpfe zu entzünden.

Explosive Peroxyd-Bildung

Der Äther wie diethyl Äther und tetrahydrofuran (THF) kann hoch explosive organische Peroxyde nach der Aussetzung von Sauerstoff und Licht bilden, THF ist normalerweise mehr im Stande, solche Peroxyde zu bilden, als diethyl Äther. Eines der empfindlichsten Lösungsmittel ist diisopropyl Äther.

Der heteroatom (Sauerstoff) stabilisiert die Bildung eines freien Radikalen, der durch die Abstraktion eines Wasserstoffatoms von einem anderen freien Radikalen gebildet wird. Der Kohlenstoff hat im Mittelpunkt gestanden freier so gebildeter Radikaler ist im Stande, mit einem Sauerstoff-Molekül zu reagieren, um eine Peroxyd-Zusammensetzung zu bilden. Eine Reihe von Tests kann verwendet werden, um die Anwesenheit eines Peroxyds in einem Äther zu entdecken; man soll eine Kombination des Eisensulfats und Kaliums thiocyanate verwenden. Das Peroxyd ist im Stande, das Ion von Fe zu einem Ion von Fe zu oxidieren, die dann einen tiefroten Koordinationskomplex mit dem thiocyanate bilden. In äußersten Fällen können die Peroxyde kristallene Festkörper innerhalb des Behälters des Äthers bilden.

Wenn das verwendete Sikkativ die Peroxyde nicht zerstören kann, werden sie sich während der Destillation wegen ihres höheren Siedepunkts konzentrieren. Als sich genügend Peroxyde geformt haben, können sie einen kristallenen bilden und empfindlichen jäh hinabstürzenden Festkörper erschüttern. Wenn dieser Festkörper am Mund der Flasche gebildet wird, kann das Drehen der Kappe genügend Energie für das Peroxyd zur Verfügung stellen, um zu explodieren. Peroxyd-Bildung ist nicht ein bedeutendes Problem, wenn Lösungsmittel schnell verbraucht werden; sie sind mehr von einem Problem für Laboratorien, die Jahre bringen, um eine einzelne Flasche zu beenden. Äther muss in der Dunkelheit in geschlossenen Blechbüchsen in Gegenwart von Ausgleichern wie butylated hydroxytoluene (BHT) oder über Natriumshydroxyd versorgt werden.

Peroxyde können durch die Wäsche mit acidic Eisen (II) Sulfat, das Durchsickern durch Tonerde oder das Destillieren von sodium/benzophenone entfernt werden. Tonerde zerstört die Peroxyde nicht; es fängt sie bloß. Der Vorteil, sodium/benzophenone zu verwenden, besteht darin, dass Feuchtigkeit und Sauerstoff ebenso entfernt werden.

Gesundheitseffekten

Allgemeine mit der lösenden Aussetzung vereinigte Gesundheitsrisikos schließen Giftigkeit zum Nervensystem, dem Fortpflanzungsschaden, der Leber und dem Niereschaden, der Atmungsschwächung, dem Krebs und der Hautentzündung ein.

Viele Lösungsmittel können zu einer plötzlichen Bewusstlosigkeit, wenn eingeatmet, in großen Beträgen führen. Lösungsmittel wie diethyl Äther und Chloroform sind in der Medizin als Narkosemittel, Beruhigungsmittel und Schlafmittel seit langem verwendet worden. Vinylalkohol (Korn-Alkohol) ist ein weit verwendetes und missbrauchtes psychoactive Rauschgift. Äther von Diethyl, Chloroform und viele andere Lösungsmittel (z.B, von Benzin oder Leimen) werden Erholungs-im Leim-Schnüffeln, häufig mit schädlichen langfristigen Gesundheitseffekten wie neurotoxicity oder Krebs verwendet. Methanol kann dauerhafte Blindheit und Tod verursachen. Es ist auch gefährlich, weil es mit einer unsichtbaren Flamme brennt.

Es ist interessant zu bemerken, dass Vinylalkohol eine synergistische Wirkung, wenn genommen, in der Kombination mit vielen Lösungsmitteln hat. Zum Beispiel verursacht eine Kombination des Toluols/Benzols und Vinylalkohols größeren Brechreiz/Erbrechen als jede Substanz allein.

Einige Lösungsmittel einschließlich Chloroforms und Benzols (eine Zutat von Benzin) sind karzinogen. Viele andere können innere Organe wie die Leber, die Nieren oder das Gehirn beschädigen.

Die chronische Aussetzung von organischen Lösungsmitteln in der Arbeitsumgebung kann eine Reihe von nachteiligen neuropsychiatric Effekten erzeugen. Zum Beispiel ist die Berufsaussetzung von organischen Lösungsmitteln mit höheren Zahlen von Malern vereinigt worden, die unter Alkoholismus leiden.

Allgemeine Vorsichtsmaßnahmen

• Vermeiden Sie, zu lösenden Dämpfen ausgestellt zu werden, indem Sie in einer Ausströmungen-Motorhaube, oder mit der lokalen Auspufflüftung (LEV), oder in einem gut ventilierten Gebiet arbeiten
• Behalten Sie die Lagerungsbehälter dicht hat geschlossen
• Verwenden Sie nie offene Flammen in der Nähe von feuergefährlichen Lösungsmitteln; verwenden Sie elektrische Heizung stattdessen
• Spülen Sie nie feuergefährliche Lösungsmittel unten das Abflussrohr; lesen Sie Sicherheitsdatenplatten für die richtige Verfügungsinformation
• Vermeiden Sie die Einatmung von lösenden Dämpfen
• Vermeiden Sie Kontakt des Lösungsmittels mit der Haut — viele Lösungsmittel werden durch die Haut leicht absorbiert. Sie neigen auch dazu, die Haut auszutrocknen, und können wunde Stellen und Wunden verursachen.

Umweltverunreinigung

Ein Hauptpfad, um Gesundheitseffekten zu veranlassen, entsteht aus Stürzen oder Leckstellen von Lösungsmitteln, die den zu Grunde liegenden Boden erreichen. Da Lösungsmittel sogleich wesentliche Entfernungen abwandern, ist die Entwicklung der weit verbreiteten Boden-Verunreinigung ziemlich üblich; es kann ungefähr 5000 Seiten weltweit geben, die lösende unterirdische Hauptverunreinigung haben; das ist besonders eine Gesundheitsgefahr, wenn aquifers betroffen werden.

Siehe auch

• Teilungskoeffizient (loggen P), ist ein Maß der Differenziallöslichkeit einer Zusammensetzung in zwei Lösungsmitteln
• Lösende Systeme bestehen außerhalb des Bereichs von gewöhnlichen organischen Lösungsmitteln: Superkritische Flüssigkeiten, ionische Flüssigkeiten und tiefe eutektische Lösungsmittel
• Wassermodell
• Wasserverschmutzung
• Lösungsmittel werden häufig mit einem passenden Sikkativ vor der Destillation flüssig wiedergemacht, um Wasser zu entfernen. Das kann vor einer chemischen Synthese durchgeführt werden, wo Wasser die beabsichtigte Reaktion stören kann.
• Berufsgesundheit
• Lyoluminescence
• Solvation
• Lösung
• Freie Energie von solvation

Bibliografie

• Lowery, T.H. und Richardson, K.S. Mechanismus und Theorie in der Organischen Chemie, Harper Collins Publishers 3. internationale Hrsg.-1987-Standardbuchnummer 0063640449

Links

• http://www.esig.org Lösungsmittel in Europa.
• Tabelle und Text O-Chem Vortrag
• Tabelleneigenschaften und Giftigkeit von organischen Lösungsmitteln