Растворители — индивидуальное химическое соединение или их смесь, способная растворять различные вещества, то есть образовывать с ними однородные системы переменного состава двух или большего числа компонентов (см.: Раствор).^[1]

Общие сведения

Для систем жидкость-газ и жидкость-твёрдое тело растворителем принято считать жидкофазный компонент; для систем жидкость-жидкость и твёрдое тело-твёрдое тело — компонент, находящийся в избытке.

Требования

В принципе, любое вещество может быть растворителем для какого-либо другого вещества. Однако, на практике к растворителям относят только такие вещества, которые отвечают определённым требованиям. Так, растворители должны обладать хорошей, т. н. активной растворяющей способностью и быть достаточно химически инертными по отношению к растворяемому веществу и аппаратуре. Растворители, применяемые в промышленности, должны быть доступными, дешёвыми и относительно безопасными.

В зависимости от отрасли промышленности к растворителям предъявляют различные другие требования, обусловленные особенностями производства. Так, для экстракции пригодны растворители, обладающие избирательной растворяющей способностью; для др. процессов часто применяют т. н. сочетающиеся растворители, улучшающие взаимную растворимость. В электрохимических процессах необходимы растворители, устойчивые в рабочем диапазоне электродных потенциалов, и т. д.

Классификация

Существуют определённые принципы классификации растворителей. Очевидна качественная классификация, основанная на природе растворителя:

• органический или неорганический
• жидкий и твёрдый

Существует так же ряд количественных и полуколичественных классификиций.

Очень часто, особенно в органической химии, возникает необходимость сравнить несколько растворителей. Для нахождения оптимально растворителя для кристаллизации, хроматографии, проведения реакции, получения концентрированного раствора. При этом пользуются принципами «Подобное растворяется в подобном», а также понятием о «полярности» растворителя, который тем не менее часто применяется качественно на основании специфических фактов о растворимости конкретных соединений. Абсолютного количественного показателя, характеризующего полярность нет. Часто его оценивают при помощи: диэлектрической проницаемости растворителя, его дипольному моменту.^[2] Существуют так же специфические способы оценки полярности растворителя, к примеру, понятие о поляризуемости растворителя, принятой для 80 % этанола за 0.^[3] В хроматографии так же встречается понятие элюотропный ряд.^[4] Их составляют согласно возрастанию элюирующей способности растворителя, то есть, для каждого сорбента существует свой элюотропный ряд.

Неорганические растворители

К числу неорганических растворителей относятся: вода — самый распространённый растворитель в природе, жидкий аммиак — хороший растворитель для щелочных металлов, производные фосфора, серы, солей, аминов и др. веществ; жидкий сернистый ангидрид — растворитель для многих органических и неорганических соединений, используемый, в частности, в промышленности для очистки нефтепродуктов; расплавленные металлы (ртуть, галлий) и соли и т. д.

Органические растворители

Большое значение имеют многочисленные органические растворители. Это, прежде всего, углеводороды и их галогенопроизводные, спирты, простые и сложные эфиры, кетоны, нитросоединения. Органические растворители очень широко применяются в производстве пластмасс, лаков и красок, синтетических волокон, смол, клеев, в полиграфии, резиновой промышленности, при экстракции растительных жиров, для химической чистки одежды; кроме того, их используют для очистки химических соединений перекристаллизацией, при хроматографическом разделении веществ, для создания определённой среды и т. д.

Можно выделить группы растворителей в зависимости от других характеристик: температуры кипения — низкокипящие растворители (например, этиловый спирт, метилацетат) и высококипящие растворители (например, ксилол); относительной скорости испарения — быстроиспаряющиеся и медленноиспаряющиеся (в качестве эталона часто берут скорость испарения бутилацетата); полярности — неполярные (углеводороды, сероуглерод) и полярные (например, вода, спирты, ацетон); токсичности. Технические условия на растворителе обычно содержат данные по температуре вспышки, по пределам взрывоопасных концентраций паров в воздухе, по давлению пара при стандартных температурах, а также по растворяющей способности — для какого типа веществ можно использовать данный растворители (для растворения масел и жиров, смол, красителей, каучуков натуральных и синтетических и т. п.).

В качестве растворителей используются смеси различных индивидуальных веществ, например бензины, петролейный эфир, многокомпонентные смеси растворителей, например, растворитель 646, 647. К числу растворителей часто относят также пластификаторы, служащие для улучшения механических и физических свойств каучуков, природных смол, полиамидов и многих других высокомолекулярных соединений.

Требования безопасности

Почти все растворители физиологически активны, многие органические к тому же пожаро- и взрывоопасны. Ароматические углеводороды, галогенпроизводные, амины, кетоны при значительных концентрациях могут вызывать серьёзные отравления, приводить к различным кожным заболеваниям (дерматиты, опухоли). Для многих промышленных органических растворителей разработаны технические условия по обеспечению как противопожарной безопасности при работе с ними, так и личной защиты от их физиологически вредных воздействий.

Примечания