Растварање

Растварање је процес диспереговања (равномерног разређивања, распоређивања) једне супстанце или више њих у другој. Осим код правих смеша, увек је праћено разменом енергије са околином.^[1][2]

Растварач је супстанца која раствара растворак, чиме се формира раствор. Растварач је обично течност, али такође може бити и чврста супстанца, гас или суперкритични флуид. Количина растворка који се може растворити у одређеној запремини растварача варира у зависности од температуре. Уобичајена употреба органских растварача је у хемијском чишћењу (нпр. тетрахлороетилен), као средство за разређивање боје (нпр. толуен, терпентин), као средство за уклањање лака за нокте и растварач за лепљење (ацетон, метил ацетат, етил ацетат), у уклањању мрља (нпр. хексан, бензин етар), у детерџентима (цитрусни терпени) и у парфемима (етанол). Вода је растварач за поларне молекуле и најчешћи растварач који користе жива бића; сви јони и протеини у ћелији растворени су у води унутар ћелије. Растварачи налазе разне примене у хемијској, фармацеутској, нафтној и гасној индустрији, укључујући употребе у хемијским синтезама и процесима пречишћавања.

Растварач, релативан и конвенционални појам, назив за средину у којој је нека супстанца дисперегована. Идеалан раствор, смеша, без хемијског међудејства средине и растворене супстанце или са међудејством. Може бити чврст, течан или гасовит. Вода је универзалан растварач. Растварачи као вода веома су значајни за живот, такође и у индустрији, а нарочито важну улогу имају селективни растварачи.

Растварачи у дегазацији су органска једињења с двојаком наменом - за растварање дегазитора у току њихове припреме за употребу и за растварање самих бојних отрова, односно за дагазацију физичким путем. Као растварачи дегазатора најчешће се употребљавају дихлоретан, тетрахлоругљеник и титрохлоретилен, а као растварачи бојних отрова бензин и петролеум.

Раствор (чврст, течан или гасовит) настаје мешањем двеју или више супстанци. Засићен раствор за дату температуру има максималну концентрацију растворене супстанце. Незасићен раствор је раствор у коме се може растворити још извесна количина већ растворене супстанце све док се не добије засићен простор. Презасићен простор је раствор у коме је растворено више супстанци него што одговара засићеном раствору. Нестабилан је и из њега се лако издваја, у облику талога, вишак растворене супстанце.

Растворљивост неке супстанце представља број грама супстанције који се раствара у 100г растварача на одређеној температури.

Растварачи се групишу у неполарне, поларне апртичне, и поларне протичне раствараче, при чему свака група има већу поларност. Својства растварача која надмашују својства воде су приказана задебљаним фонтом.

Растварач	Хемијска формула	Тачка кључања[7] (°C)	Диелектрична константа[8]	Густина (g/mL)	Диполни моменат (D)
Неполарни растварачи
Пентан	CH3CH2CH2CH2CH3	36	1,84	0,626	0,00
Циклопентан	C5H10	40	1,97	0,751	0,00
Хексан	CH3CH2CH2CH2CH2CH3	69	1,88	0,655	0,00
Циклохексан	C6H12	81	2,02	0,779	0,00
Бензен	C6H6	80	2,3	0,879	0,00
Толуен	C6H5-CH3	111	2,38	0,867	0,36
1,4-Диоксан	C4H8O2	101	2,3	1,033	0,45
Хлороформ	CHCl3	61	4,81	1,498	1,04
Диетил етар	CH3CH2-O-CH2CH3	35	4,3	0,713	1,15
Дихлорометан (DCM)	CH2Cl2	40	9,1	1,3266	1,60
Поларни апротични растварачи
Тетрахидрофуран (THF)	C4H8O	66	7,5	0,886	1,75
Етил ацетат	CH3-C(=O)-O-CH2-CH3	77	6,02	0,894	1,78
Ацетон	CH3-C(=O)-CH3	56	21	0,786	2,88
Диметилформамид (DMF)	H-C(=O)N(CH3)2	153	38	0,944	3,82
Ацетонитрил (MeCN)	CH3-C≡N	82	37,5	0,786	3,92
Диметил сулфоксид (DMSO)	CH3-S(=O)-CH3	189	46,7	1,092	3,96
Нитрометан	CH3-NO2	100–103	35,87	1,1371	3,56
Пропилен карбонат	C4H6O3	240	64,0	1,205	4,9
Поларни протични растварачи
Мравља киселина	H-C(=O)OH	101	58	1,21	1,41
n-Бутанол	CH3CH2CH2CH2OH	118	18	0,810	1,63
Изопропил алкохол (IPA)	CH3-CH(-OH)-CH3	82	18	0,785	1,66
n-Пропанол	CH3CH2CH2OH	97	20	0,803	1,68
Етанол	CH3CH2OH	79	24,55	0,789	1,69
Метанол	CH3OH	65	33	0,791	1,70
Сирћетна киселина	CH3-C(=O)OH	118	6,2	1,049	1,74
Вода	H-O-H	100	80	1,000	1,85

Вредности Хансеновог параметра растворљивости^[9][10] заснивају се на дисперзионим везама (δD), поларним везама (δP) и водоничним везама (δH). Оне садрже информације о међумолекуларним интеракцијама са другим растварачима, као и са полимерима, пигментима, наночестицама, итд. То омогућава рационалне формулације знајући, на пример, да постоји добро подударање између растварача и полимера. Рационалне супституције могу се правити тако да се користе „добри” раствараче (ефикасни у растварању растворка) уместо „лоших” (скупих или опасних по здравље или животну средину). Следећа табела показује да је интуитивно поимање „неполарног”, „поларног апротичног” и „поларног протичног” изражено нумерички - „поларни” молекули имају виши ниво δP, а протични растварачи имају виши ниво δH. Пошто се користе нумеричке вредности, поређење се може рационално вршити упоређивањем бројевима. На пример, ацетонитрил је много поларнији од ацетона, али показује нешто слабије водонично везивање.

Ако је ради заштите животне средине или неког другог разлога неопходно да се растварач или мешавина растварача замени другим еквивалентним растварачем, замена се може извршити на основу њихових Хансенових параметара растворљивости. Вредности за смеше се узимају као пондерисани просеци вредности чистих растварача. То се може израчунати приступом пробе и грешке, помоћу табеле вредности или HSP софтвера.^[9][10] Мешавина 1:1 толуена и 1,4 диоксана има вредности δD, δP и δH од 17,8, 1,6 и 5,5, које су упоредиве са вредностима хлороформа од 17,8, 3,1 и 5,7 респективно. Због опасности по здравље повезане са употребом толуена, друге смеше растварача се могу наћи помоћу пуног HSP сета података.

• Раствор
• Растворљивост
• Концентрација

• "European Solvents Industry Group - ESIG - ESIG European Solvents Industry Group" Solvents in Europe.
• Table and text O-Chem Lecture
• Tables Properties and toxicities of organic solvents
• CDC – Organic Solvents – NIOSH Workplace Safety and Health Topic
• EPA – Solvent Contaminated Wipes