مذيب
عودة للموسوعةالمذيب أوالمحل هوسائل أوغاز يذيب المذابات الصلبة أوالسائلة أوالغازية والذي ينتج عنه محلول.
يعتبر الماء أكثر المذيبات شيوعا في الحياة اليومية. ومعظم المذيبات الأخرى شائعة الاستخدام هي مواد كيميائية عضوية (أي تحتوي على الكربون والهيدروجين)، وتسمى هذه المذيبات بالمذيبات العضوية. تتصف المذيبات عموما بنقطة غليان منخفضة وتتبخر بسهولة أويمكن عزلها بالتقطير، تاركة ورائها المواد المذابة.
وللتمييز بين المذيبات والمذاب ، تكون المذيبات عادة موجودة بنسب كبيرة. ويمكن استعمال المذيبات في استخلاص المواد القابلة للانحلال من المادة المذابة . وأقرب الأمثلة على ذلك هوغلي القهوة أوالشاي في الماء . تكون المذيبات عادة موائع صافية ولا لون لها وأغلبها يتصف برائحة مميزة.
أما المذاب فتكون نسبته عادة قليلة في المحلول ، مثل محلول الملح ، حيث يمثل الملح مادة المذاب والماء هوالمذيب.
وهجريز المحلول هوكمية المذاب في حجم معين من المذيب ويمكن تقديرها جرام/لتر أومول/لتر. وتعهد الانحلالية بأنها الكمية العظمى من مركب قابل للذوبان في حجم معين من المذيب عند درجة حرارة معينة.
تستخدم المذيبات العضوية عموما في التنظيف الجاف (مثل: رباعي كلوروإثيلين) وكسائل لتمديد للطلاء (مثل: تولوين، وتربنتين)، وكمزيل لطلاء الأظافر ومذيبات الغراء (مثل: أسيتون، وأسيتات المثيل، وأسيتات الإثيل)، وكمزيل للبقع (مثل: هكسان، وأثير البترول)، وفي المنظفات (ليمونين)، وفي العطر (إيثانول)، وفي الاصطناع الكيميائي. إذا استخدام المذيبات غير العضوية عدا الماء مقتصر على الأبحاث الكيميائية وبعض العمليات التقنية.
وفي عام 2005 م، بلغ السوق العالمي للمذيبات حجما إجماليا 17.9 مليون طن مع عائدات بلغت حواليثمانية مليار يورو.
المذيبات تنقسم إلى نوعان، المذيبات العضوية والمذيبات الاعضوية. بخلاف الماء، معظم المذيبات التي تستخدم تعبير عن مذيبات عضوية. يجب حتىقد يكون المذيب خاملاً بالنسبة للمذاب حتى لا يحدث تفاعل وينتج مركبات جديدة.
من المذيبات العضوية الهيكسان، دوديكان، ترايديكان، بنزين (حلقة).
خصائص المذيبات
المذيبات تنقسم إلى مذيبات قطبية، وتنقسم إلي مذيبات قطبية بروتونية ومذيبات قطبية غير بروتونية. المذيبات القطبية البروتونية تتميز باحتوائها على أيون هيدروجين موجب الشحنة ويمكنها عطاءه للمساعدة على الذوبان، من أمثلة المذيبات القطبية البروتونية المركبات المحتوية مع الهيدروجين مقترنة بالأكسجين مثل الماء أوالأمينات .
| مذيب | صيغة كيميائية | نقطة غليان | ثابت العازل | كثافة | ثنائي قطب |
|---|---|---|---|---|---|
| قطبية كيميائية solvents | |||||
| بينتان | CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 | 36 °C | 1.84 | 0.626 g/ml | 0.00 D |
| حلقي البنتان | C5H10 | 40 °C | 1.97 | 0.751 g/ml | 0.00 D |
| هكسان | CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 | 69 °C | 1.88 | 0.655 g/ml | 0.00 D |
| حلقي الهكسان | C6H12 | 81 °C | 2.02 | 0.779 g/ml | 0.00 D |
| البنزين | C6H6 | 80 °C | 2.3 | 0.879 g/ml | 0.00 D |
| تولوين | C6H5-CH3 | 111 °C | 2.38 | 0.867 g/ml | 0.36 D |
| 4،1-ديوكسان | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-\ | 101 °C | 2.3 | 1.033 g/ml | 0.45 D |
| كلوروفورم | CHCl3 | 61 °C | 4.81 | 1.498 g/ml | 1.04 D |
| ثنائي إيثيل الإيثر | CH3CH2-O-CH2-CH3 | 35 °C | 4.3 | 0.713 g/ml | 1.15 D |
| قطبية كيميائية aprotic solvents | |||||
| ثنائي كلوروالميثان (DCM) | CH2Cl2 | 40 °C | 9.1 | 1.3266 g/ml | 1.60 D |
| رباعي هيدروالفوران (THF) | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\ | 66 °C | 7.5 | 0.886 g/ml | 1.75 D |
| أسيتات الإيثيل | CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 | 77 °C | 6.02 | 0.894 g/ml | 1.78 D |
| أسيتون | CH3-C(=O)-CH3 | 56 °C | 21 | 0.786 g/ml | 2.88 D |
| ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) | H-C(=O)N(CH3)2 | 153 °C | 38 | 0.944 g/ml | 3.82 D |
| أسيتونتريل (MeCN) | CH3-C≡N | 82 °C | 37.5 | 0.786 g/ml | 3.92 D |
| استخدام أسيتات الكايتين لالتقاط غاز ثاني أكسيد الكربون والحد من التلوث (DMSO) | CH3-S(=O)-CH3 | 189 °C | 46.7 | 1.092 g/ml | 3.96 D |
| Polar protic solvents | |||||
| حمض الفورميك | H-C(=O)OH | 101 °C | 58 | 1.21 g/ml | 1.41 D |
| ن-بوتانول | CH3-CH2-CH2-CH2-OH | 118 °C | 18 | 0.810 g/ml | 1.63 D |
| إيزوبروبانول (IPA) | CH3-CH(-OH)-CH3 | 82 °C | 18 | 0.785 g/ml | 1.66 D |
| -Propanol | CH3-CH2-CH2-OH | 97 °C | 20 | 0.803 g/ml | 1.68 D |
| إيثانول | CH3-CH2-OH | 79 °C | 24.55 | 0.789 g/ml | 1.69 D |
| ميثانول | CH3-OH | 65 °C | 33 | 0.791 g/ml | 1.70 D |
| حمض الخليك | CH3-C(=O)OH | 118 °C | 6.2 | 1.049 g/ml | 1.74 D |
| خصائص الماء | H-O-H | 100 °C | 80 | 1.000 g/ml | 1.85 D |
| Solvent | صيغة كيميائية | δD Dispersion | δP Polar | δH Hydrogen bonding |
|---|---|---|---|---|
| Non-polar solvents | ||||
| هكسان | CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 | 14.9 | 0.0 | 0.0 |
| بنزين | C6H6 | 18.4 | 0.0 | 2.0 |
| تولوين | C6H5-CH3 | 18.0 | 1.4 | 2.0 |
| ثنائي إيثيل الإيثر | CH3CH2-O-CH2-CH3 | 14.5 | 2.9 | 4.6 |
| كلوروفورم | CHCl3 | 17.8 | 3.1 | 5.7 |
| 4،1-ديوكسان | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-\ | 17.5 | 1.8 | 9.0 |
| Polar aprotic solvents | ||||
| أسيتات الإيثيل | CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 | 15.8 | 5.3 | 7.2 |
| رباعي هيدروالفوران (THF) | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\ | 16.8 | 5.7 | 8.0 |
| ثنائي كلوروالميثان | CH2Cl2 | 17.0 | 7.3 | 7.1 |
| أسيتون | CH3-C(=O)-CH3 | 15.5 | 10.4 | 7.0 |
| أسيتونتريل (MeCN) | CH3-C≡N | 15.3 | 18.0 | 6.1 |
| ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) | H-C(=O)N(CH3)2 | 17.4 | 13.7 | 11.3 |
| استخدام أسيتات الكايتين لالتقاط غاز ثاني أكسيد الكربون والحد من التلوث (DMSO) | CH3-S(=O)-CH3 | 18.4 | 16.4 | 10.2 |
| Polar protic solvents | ||||
| حمض الخليك | CH3-C(=O)OH | 14.5 | 8.0 | 13.5 |
| ن-بوتانول | CH3-CH2-CH2-CH2-OH | 16.0 | 5.7 | 15.8 |
| إيزوبروبانول | CH3-CH(-OH)-CH3 | 15.8 | 6.1 | 16.4 |
| -Propanol | CH3-CH2-CH2-OH | 16.0 | 6.8 | 17.4 |
| إيثانول | CH3-CH2-OH | 15.8 | 8.8 | 19.4 |
| ميثانول | CH3-OH | 14.7 | 12.3 | 22.3 |
| حمض الفورميك | H-C(=O)OH | 14.6 | 10.0 | 14.0 |
| خصائص الماء | H-O-H | 15.5 | 16.0 | 42.3 |
المحاليل والتحلحل
عندما تذوب مادة في أخرى يتشكل ما يسمى بالمحلول. وهومعاكس لمفهوم المزيج حيث يضاف مركب إلى آخر ولا تتشكل روابط كيميائية. ولتصور الفرق بين المزيج والمحلول يمكن تصور كأس من الماء مع رمل ممزوج لقاء كأس من الماء يحتوي بعض الكربونات مثلا حيث تكون جميع المحتويات متجانسة وتشكل مادة جديدة، ولا تظل رواسب في قعر الكأس.
يشار إلى قابلية المزج بالمزوجية (بالإنجليزية: miscibility)، بينما يشار إلى قابلية ذوبان مركب ما في آخر بالذوبانية أوالانحلالية. الفرق بين المزوجية والانحلالية هي تشكل روابط بين المكونات في حالة الانحلالية، وهنا يأتي تعريف التحلحل الذي يصف هذا التآثر. وعندما يذوب شيء ما، فإن جزيئات المذيب ترتب نفسها حول جزيئات الجسم المذاب. تنطلق الحرارة ويزداد الاعتلاج جاعلا المحلول مستقرا من الناحية الدينامية الحرارية أكثر من الجسم المذاب وحده. هذا الترتيب يعتمد على الخواص الكيميائية للمذيب والمذاب، مثل الروابط الهيدروجينية، وعزم ثنائي القطب وقابلية الاستقطاب الجزيئية.
تصنيف المذيبات
يمكن تصنيف المذيبات وفق تصنيفين: قطبي وغير قطبي. يعطي ثابت العزل الكهربائي عموما قياس تقريبي لقطبية المذيب. فالمذيبات ذات ثابت العزل الكهربائي أقل من 15 تكون عموما مذيبات غير قطبية. يقيس ثابت العزل الكهربائي قابلية المذيب لإنقاص قوة الحقل الكهربائي المحيط بالجزيئات المشحونة في الفراغ. وفق مصطلحات لايمن Laymen's terms، يمكن اعتبار ثابت العزل الكهربائي للمذيب هي قدرته على إنقاص الشحنة الداخلية للمذاب.
تأثيرات المذيبات
نقطة الغليان
تحدد نقطة الغليان سرعة التبخر. كميات صغيرة من المذيبات ذات نقطة الغليان المنخفضة مثل ثنائي إثيل الأثير، وثنائي كلوروميثان، أوأسيتون، ستتبخر خلال ثوان في درجة حرارة الغرفة، بينما بحاجة المذيبات ذات نقطة الغليان العالية مثل الماء أوثنائي مثيل سلفوكسيد إلى درجات حرارة عالية، وتيار هوائي، أوتطبيق فراغ من أجل التبخر السريع.
الكثافة
تتصف معظم المذيبات العضوية بكثافة منخفضة نسبة إلى الماء. وهذا يعني أنها أخف من الماء وتشكل طبقة منفصلة فوق الماء في حالة وجودهما مع بعض. وهناك استثناءات: الكثير من المذيبات المهلجنة مثل ثنائي كلوروميثان أوكلوروفورم ستغوص إلى قعر الوعاء تاركة الماء في الطبقة العلوية. وميزة الكثافة مهمة جدًا في حالة فصل المذيبات عن الماء وذلك باستخدام قمع فصل خلال الاصطناع الكيميائي. وأيضا لها قابلية المزج.
طاقة المذيب الحرة
طاقة المذيب الحرة هي طاقة تصدر عندما تشتبك أيونات البلورة مع الجزيئات في المحلول.
الصحة والسلامة
الحريق
معظم المذيبات العضوية قابلة للاشتعال أوشديدة الاشتعال، تبعا لتطايرها. هناك بعض الاستثناءات كالمذيبات المكلورة مثل ثنائي كلوروميثان والكلوروفورم. يمكن لمزيج أبخرة المذيبات والهواء حتى ينفجر. أبخرة المذيبات أثقل من الهواء، وهذا يعني حتى الأبخرة يفترض أن تغطس إلى القاع ويمكنها التنقل لمسافات كبيرة دون حتى تمدد تقريبا. يمكن العثور افتراضيا على أبخرة المذيبات أيضا في العلب الفارغة والبراميل، مما يشكل خطر حريق مفاجئ، وبذلك ينبغي تخزين الحاويات الفارغة من المذيبات المتطايرة مفتوحة ومقلوبة رأسا على عقب.
أما ثنائي إثيل الأثير وثنائي كبريتيد الكربون فلهما درجة حرارة الاشتعال الذاتي منخفضة جدا مما يزيد بوجه كبير من مخاطر الحريق المرتبطة بهذه المذيبات. درجة حرارة الاشتعال الذاتي لثنائي كبريتيد الكربون أقل من 100°م .
التأثيرات الصحية
التأثيرات
قد يولد استنشاق المذيبات شعوراً بالنشوة أو’دفعة إثارة‘ تشبه ما يشعر به الشخص المخمور. وعادة ما تزول تأثيرات المذيب بعد حوالي نصف ساعة. وقد تبدومخموراً تعتريك حالة من تداخل الكلام، والترنح، وإصدار ضحكات هيستيرية، وعدم قدرة على السيطرة على نفسك،وربما تشعر بعد ذلك بنعاس.
لآثار الجانبية
قد يتأثر حكمك على الأمور وقد تظهر عليك ميول عدوانية. كما حتى الهلاوس، والقيء، ونوبات فقد الوعي المؤقت كثيرة الحدوث أيضاً. وعادة ما يخلف تعاطي المذيبات معاناتك من آثار غير مواتية مع الإصابة بصداع وضعف في الهجريز.
المخاطر-
الوفاة من سوء استعمال المذيبات نادرة الحدوث، لكنها قد تحدث لعدة مسببات وقد تحدث في أول مرة تتعاطى فيها المذيب. وتحت تأثير المذيبات، تكون أكثر عرضة لعمل حوادث. وقد تصاب أيضاً باختناق- بسبب المذيب الذي ترشه في رئتيك أوأثناء القيءأوبسبب المواد التي تستخدمها لمساعدتك على استنشاق المذيب.
المراجع
- ^ Market Study Solvents from Ceresana Research نسخة محفوظة 07 نوفمبر 2017 على مسقط واي باك مشين.
- ^ Solvent Properties - Boiling Point نسخة محفوظة 30 ديسمبر 2016 على مسقط واي باك مشين.
- ^ Dielectric Constant نسخة محفوظة 27 فبراير 2017 على مسقط واي باك مشين.
- ^ Tinoco, Sauer, Wang & Puglisi, Physical Chemistry Prentice Hall 2002 p. 134
- ^ Lowery, T.H. and Richardson, K.S., Mechanism and Theory in Organic Chemistry, Harper Collins Publishers 3rd ed. 1987 p. 181-183.
- ↑ Lowery, T.H. and Richardson, K.S., Mechanism and Theory in Organic Chemistry, Harper Collins Publishers 3rd ed. 1987 p. 177.
اقرأ أيضًا
- انحلالية - القابلية للذوبان
- محلول
- عملية الحلّ (إذابة)
- حليلة (كيمياء)
التصنيفات: تفاعلات كيميائية, محاليل, مذيبات, مركبات كيميائية, ملوثات التربة, قالب أرشيف الإنترنت بوصلات واي باك, مقالات تحتوي نصا بالإنجليزية, قالب تصنيف كومنز بوصلة كما في ويكي بيانات, بوابة الكيمياء/مقالات متعلقة, جميع المقالات التي تستخدم شريط بوابات, صفحات تستخدم خاصية P227
