Неполярные растворители и их оппоненты на службе у человека

Что такое растворитель?

В повседневной жизни все человечество каждый день пользуется растворителями. Кто-то может не согласиться с этим утверждением, настаивая на том, что все это специальные составы, способные растворять различные вещества, и пользуются ими люди лишь время от времени по мере необходимости.

В чем-то эти несогласные будут правы, растворители – это действительно химические органические и неорганические соединения, функционально способные растворять разнообразнейшие вещества. Но самым известным и распространенным видом таких веществ является вода, которую человечество ежедневно использует в процессе жизнедеятельности, и которая покрывает 70% поверхности нашей планеты.

И тысячи ученых во всем мире пытаются отыскать жизнь во Вселенной, основываясь на наличии воды на той или иной планете. Согласитесь, довольно странно звучит – основой жизни на планете является растворитель.

Как и все химические соединения, этот класс можно разделить на органические и неорганические. Если классифицировать их по физическим свойствам, то они бывают низкокипящими (t кипения ниже 100°С) и высококипящими (t кипения выше 150°С). Также их различают по степени летучести: труднолетучие, среднелетучие и легколетучие. В зависимости от степени вязкости эти соединения бывают маловязкими, средней вязкости, а также высоковязкими.

Помимо этого, вещества рассматриваются и на наличие/отсутствие дипольного момента, а также на величину диэлектрической проницаемости. В соответствии с этими показателями бывают  полярные и неполярные растворители.

Полярные и неполярные растворители – рассмотрим природу веществ

Полярные растворители – это химические соединения, молекула которых является диполем. Все полярные представители в своей молекуле имеют донорные атомы, но при этом подразделяются на содержащие подвижные протоны или протонные (воду, карбоновые кислоты, амины), а также не содержащие такие протоны, другое название апротонные (кетоны, простые эфиры, а также третичные амины).

К достоинствам полярных растворителей можно отнести:

• способность к образованию водородных связей;
• содержание кислого протона;
• способность к стабилизации ионов: катионов – за счет неподеленной пары электронов; анионов – за счет полученных водородных связей.
• высокая диэлектрическая проницаемость;
• способность растворять различные полярные органические вещества;
• широкие температурные пределы жидкого состояния.

Наиболее известными и часто используемыми представителями этого класса являются вода, метиловый спирт, глицерин.

Неполярные вещества – это соединения, молекула которых диполем не является. Они не растворяют соли и основания, часто в реакциях выступающих нуклеотидными реагентами. Поэтому в таких случаях данные растворители применяются редко. Также они имеют низкую температуру кипения, что не позволяет их использовать в реакциях с термическим возбуждением молекул.

Неполярные смеси великолепно растворяют неполярные молекулы газов. Это свойство достаточно широко используется для получения сжатых газов, структура которых крайне неустойчива и опасна, но в растворенном состоянии они прекрасно транспортируются и хранятся в стальных баллонах. Наиболее известные  растворители данного класса – это ацетон, уайт-спирит, бензол.

Области применения растворителей

Из всего выше написанного можно сделать вывод, что полярность растворителей играет очень важную роль в определении их свойств. Существует негласное правило применения данных растворителей: «подобное растворяется в подобном», которое очень точно характеризует их область применения.

Углеводородные растворители (неполярные) широко применяются в лакокрасочной промышленности, благодаря невысокой стоимости, а также широкой доступности. Их получают при перегонке сланцевого бензина, нефтяного газа, нефти, каменного угля.

Кетоны (полярные) также применяются в лакокрасочной промышленности, благодаря высокой растворяющей способности и относительно невысокой токсичности. Сложные эфиры – наиболее распространенный вид органических растворителей для воздействия на полимеры, в лакокрасочной промышленности, в медицине.

Спирты применяются в виде технологического растворителя, очистителя поверхностей, при производстве потребительской продукции, аэрозольных растворителей и т.д.

Практически все органические растворители токсичны и оказывают вредоносное воздействие на человека. При проведении работ с ними необходимо строго придерживаться мер безопасности. Помещения, где осуществляются работы, должны хорошо проветриваться, а сами необходимые манипуляции выполняться в перчатках и респираторах.

Также нужно брать во внимание исключительную пожароопасность данных соединений. Поэтому там, где хранятся эти компоненты, обязательно соблюдение правил пожарной безопасности.