Чем лучше растворить воду

Вода как растворитель

Самым распространенным растворителем на нашей планете является вода. Тело среднего человека массой 70 кг содержит примерно 40 кг воды. При этом около 25 кг воды приходится на жидкость внутри клеток, а 15 кг составляет внеклеточная жидкость, в которую входят плазма крови, межклеточная жидкость, спинномозговая жидкость, внутриглазная жидкость и жидкое содержимое желудочно-кишечного тракта. У животных и растительных организмов вода составляет обычно более 50%, а в ряде случаев содержание воды достигает 90—95%.

Вследствие своих аномальных свойств вода уникальный растворитель, прекрасно приспособленный для жизнедеятельности.

Прежде всего вода хорошо растворяет ионные и многие полярные соединения. Такое свойство воды связано в значительной мере с ее высокой диэлектрической проницаемостью (78,5).

Другой многочисленный класс веществ, хорошо растворимых в воде, включает такие полярные органические соединения, как сахара, альдегиды, кетоны, спирты. Их растворимость в воде объясняется склонностью молекул воды к образованию полярных связей с полярными функциональными группами этих веществ, например с гидроксильными группами спиртов и сахаров или с атомом кислорода карбонильной группы альдегидов и кетонов. Ниже приведены примеры водородных связей, важных для растворимости веществ в биологических системах. Вследствие высокой полярности вода вызывает гидролиз веществ.

Так как вода составляет основную часть внутренней среды организма, то она обеспечивает процессы всасывания, передвижения питательных веществ и продуктов обмена в организме.

Необходимо отметить, что вода является конечным продуктом биологического окисления веществ, в частности глюкозы. Образование воды в результате этих процессов сопровождается выделением большого количества энергии приблизительно 29 кДж/моль.

Важны и другие аномальные свойства воды: высокое поверхностное натяжение, низкая вязкость, высокие температуры плавления и кипения и более высокая плотность в жидком состоянии, чем в твердом.

Для воды характерно наличие ассоциатов групп молекул, соединенных водородными связями.

В зависимости от сродства к воде функциональные группы растворяемых частиц подразделяются на гидрофильные (притягивающие воду), легко сольватируемые водой, гидрофобные (отталкивающие воду) и дифильные.

К гидрофильным группам относятся полярные функциональные группы: гидроксильная —ОН, амино —NH₂ , тиольная —SH, карбоксильная —СООН.

К гидрофобным — неполярные группы, например углеводородные радикалы: СНз—(СН₂)_п —, С₆Н₅ —.

К дифильным относят вещества (аминокислоты, белки), молекулы которых содержат как гидрофильные группы (—ОН, —NH₂ , —SH, —СООН), так и гидрофобные группы: (СН_3, (СН₂)_п ,—С₆Н₅—).

При растворении дифильных веществ происходит изменение структуры воды как результат взаимодействия с гидрофобными группами. Степень упорядочения молекул воды, близко расположенных к гидрофобным группам, увеличивается, и контакт молекул воды с гидрофобными группами сводится к минимуму. Гидрофобные группы, ассоциируясь, выталкивают молекулы воды из области своего расположения.

Процесс растворения

Природа процесса растворения сложна. Естественно, возникает вопрос, почему некоторые вещества легко растворяются в одних растворителях и плохо растворимы или практически нерастворимы в других.

Образование растворов всегда связано с теми или иными физическими процессами. Одним из таких процессов является диффузия растворенного вещества и растворителя. Благодаря диффузии частицы (молекулы, ионы) удаляются с поверхности растворяющегося вещества и равномерно распределяются по всему объему растворителя. Именно поэтому в отсутствие перемешивания скорость растворения зависит от скорости диффузии. Однако нельзя лишь физическими процессами объяснить неодинаковую растворимость веществ в различных растворителях.

Великий русский химик Д. И. Менделеев (1834—1907) считал, что важную роль при растворении играют химические процессы. Он доказал существование гидратов серной кислоты H₂SО_4*H₂O, H₂SО_4*2H₂O, H₂SО_4*4H₂О и некоторых других веществ, например, С₂Н₅ОН*3Н₂О. В этих случаях растворение сопровождается образованием химических связей частиц растворяемого вещества и растворителя. Этот процесс называется сольватацией, в частном случае, когда растворителем является вода, гидратацией.

Как установлено, в зависимости от природы растворенного вещества сольваты (гидраты) могут образовываться в результате физических взаимодействий: иондипольного взаимодействия (например, при растворении веществ с ионной структурой (NaCI и др.); дипольдипольного взаимодействия при растворении веществ с молекулярной структурой (органические вещества)).

Химические взаимодействия осуществляются за счет донорноакцепторных связей. Здесь ионы растворенного вещества являются акцепторами электронов, а растворители (Н₂О, NН₃) донорами электронов (например, образование аквакомплексов), а также в результате образования водородных связей (например, растворение спирта в воде).

Доказательствами химического взаимодействия растворенного вещества с растворителем являются тепловые эффекты и изменение окраски, сопровождающие растворение.

Например, при растворении гидроксида калия в воде выделяется теплота:

А при растворении хлорида натрия теплота поглощается:

Теплота, выделяемая или поглощаемая при растворении 1 моля вещества, называется теплотой растворения Q_раств

В соответствии с первым началом термодинамики

где ΔН_раств изменение энтальпии при растворении данного количества вещества.

Растворение в воде безводного сульфата меди белого цвета приводит к появлению интенсивной голубой окраски. Образование сольватов, изменение окраски, тепловые эффекты, как и ряд других факторов, свидетельствуют об изменении химической природы компонентов раствора при его образовании.

Таким образом, в соответствии с современными представлениями, растворение физико-химический процесс, в котором играют роль как физические, так и химические виды взаимодействия.

Источник

Назначение растворителей какой лучше выбрать?

Растворители – как правильно подобрать подходящий?

На сегодняшний день имеется множество разновидностей всяких растворителей и разбавителей, и сферы их использования весьма обширны. К примеру, для осуществления разного рода ремонта, идет использование лакокрасочных их вариантов.

В строительном направлении ведется активное их использование по ржавчине либо бетону, и многие другие разновидности. Активно применяются подобные вещества художниками, в нашей повседневной жизни они способствуют избавлению от разного рода пятен.

Чем же на самом деле различаются растворители от разбавителей?

Для многих людей понятие растворители и разбавители является синонимами, хотя эти вещества отличаются друг от друга. Попросту говоря, растворители осуществляют свое активное взаимодействие именно с веществом, которое образует пленку и отверждает.

К примеру, бензин является весьма популярным растворителем, используемым для растворения красок масляного типа. Благодаря бензину удается растворить звено связующего характера, а потому бензином можно и удалять пятна самой краски и одновременно разбавлять саму краску.

А вот разбавители слегка уменьшают степень вязкости веществ, но не растворяют. К примеру, та же вода отлично растворяет краски водоэмульсионки, хотя водой оттереть загрязнения такой краски никак не получится.

Основные разновидности

Условно растворители можно подразделить на следующие их виды:

• лакокрасочные разновидности;
• строительного характера;
• бытового характера, используемые для растворения пятнышек, получившихся от различных жиров и им подобными веществ;
• растворители художественного характера, используемые художниками.

Растворители лакокрасочного характера, являются веществами органического типа, которые обладают небольшой степенью своей температуры закипания. Потому благодаря их применению составы высыхают за короткие сроки времени. Также наиболее часто встречающимся является растворитель 646.

Кроме всего прочего, растворители также можно подразделить на следующие их разновидности:

• однородного типа, в составе которых лежит одно вещество либо смесь однородных компонентов, простым примером их является толуол;
• комбинированного типа, в составе которых имеется два и более однородных растворителя, используемых в определенных пропорциях, простым примером является Р-4, в составе которого лежит сочетание толуола и ацетона, с добавлением бутилацетата.

При этом растворители комбинированного характера отличаются большей степенью своей эффективности.

Растворители однородного типа – каково их назначение?

Растворителей однородного типа имеется великое множество, среди них можно выделить следующие:

• вода, которая является разбавителем, станет прекрасным вариантом для акрила либо водоэмульсионок;
• бензин –это наилучший вариант для разбавления красок битумного, масляного, эмалевого типа;
• скипидар, используемый для красок масляного типа либо алкидно-стирольного характера;
• уайт-спирит станет прекрасным вариантом для составов масляных, алкидных, к примеру, ПФ-115, 113, 266, а также мастик битумного типа, лаки 66, грунтовки ГФ-021;
• сольвент нефтяной отлично подойдет для глифталевых либо битумных лакокрасочных составов, меламиноалкидных;
• ксилол нефтяного типа подойдет под эпоксидные смолы, лакокрасочные составы битумных либо глифталевых типов;
• ацетон подойдет под краски перхлорвинилового характера.

Растворители композитного характера – каково их назначение?

Среди растворителей данного типа можно выделить следующие:

• №645, является нитроцеллюлозным;
• №646, является универсальным;
• № 647, подойдет для нитроэмалевых составов либо под нитролаки для авто;
• №649, подойдет для составов НЦ-132к либо ГФ-570Рк;
• №650, прекрасный вариант для разбавления автоэмалей НЦ-11 или ГФ-570Рк;
• №651, отличный вариант под масляные составы;
• №Р-4, для составов полиакрилатных либо перхлорвиниловых, лакокрасочных составов с добавлением винилиденхлорида или винилацетата;
• №Р-5, для эпоксидных составов или полиакрилатных;
• Р-6, для составов меламиноформальдегидного типа, резинового, поливинилбутирального типа;
• Р-7, под разбавление лаков под номером ВЛ-51;
• Р-11, для составов полиакрилатных или перхлорвиниловых;
• Р-14, для составов эмалевых эпоксидных, которые отверждаются при помощи изоцианатных отвердителей; — Р-24, под перхлорвиниловые составы;
• Р-40, для составов эпоксидного типа;
• Р-50, для составов крезолоформальдегидных либо поливинилбутиральных;
• Р-55, под составы эпоксидно-эфирные;
• Р-189, для лаки полиуретанового типа;
• Р-219, для смоляных составов полиэфирного типа;
• Р-1176, для краски или эмали полиуретанового типа;
• РЛ-176, для составов полиуретановых, полиакрилатного типа;
• РЛ-277, для составов полиуретановых.

Помимо всего прочего, данным типом растворителей получается добиться очищения поверхностей, их обезжиривания, а также удалять остатки лакокрасочных составов с кисточек либо валиков, промывать краскопульты.

Чем лучше удалять лакокрасочные составы с поверхностей?

Зачастую бывает так, что при разного рода покрасочных процедурах частицы краски попадают на пол либо на стены, предметы мебели. На неделикатных поверхностях ее удаление осуществляется растворителями комбинированного типа, которые представлены выше.

Но что делать с более деликатными поверхностями, такими, как ламинат либо дерево? А вот тут лучше будет использовать растворители однородного типа, причем изначально будет лучше опробовать их воздействие на небольшом и незаметном участке. Кроме того, на сегодняшний день, имеются растворители, которые созданы специально для удаления старых красок.

Чем удалять уже застывшие строительные материалы?

Для осуществления процесса по удалению уже застывших растворов строительного характера зачастую следует изрядно потрудиться. Битумные либо бетонные растворы обладают довольно высоким уровнем стойкости к воздействиям разного рода химикатов.

Какими же растворителями следует воспользоваться?

• для растворения бетонных либо цементных составов следует воспользоваться раствором, куда входит кислота концентрированного типа с добавлением веществ защитного типа для металлов либо ингибиторов;
• для растворения составов с жидким стеклом лучше воспользоваться смесью из слегка тепленькой воды, но это лишь сразу же после нанесения, а вот застывшие подобные составы придется удалять при помощи растворителей органического типа;
• чтобы осуществить удаление разного рода свежих монтажных пен придется использовать растворителями, в составе которых имеется этилацетат, а для удаления уже застывшей такой пены следует воспользоваться «Димексидом», приобрести который каждый желающий может легко в любой аптеке;
• для растворения свежих жидких гвоздей лучше применить растворы с водой, либо с добавлением минеральных компонентов, а вот для застывших придется воспользоваться механическим методом либо посредством нагрева при помощи обычного фена;
• для растворения ржавчины следует воспользоваться специальными составами, куда входят такие вещества, как кислота фосфорная, таннин, либо кислоты многоосновные оксикарбоновые;
• для того, чтобы эффективно растворить силикон можно воспользоваться специализированными составами, либо обычной кислотой уксусной, а также обычным уайт-спиритом;
• для растворения полимерных составов, к примеру, ПВХ можно воспользоваться тетрагидрофураном либо циклогексаном, для растворения полиэтилена лучше воспользоваться бензолом либо ксилолом;
• для растворения каучуков либо резиновых составов лучшим вариантом станет использование толуола, других составов органического типа;
• для растворения битумных мастик воспользуемся толуолом, сольвентом, бензином, уайт-спиритом;
• для осуществления растворения пенопласта воспользуемся ацетоном, а также Р-650;
• дабы растворить парафин, восковые составы следует воспользоваться керосином, ацетонами, бензином либо уайт-спиритом.

Источник