[ تعرٌف على ] مذيب # اخر تحديث اليوم 2024-04-19

تم النشر اليوم 2024-04-19 | مذيب

المحاليل والتحلحل

عندما تذوب مادة في أخرى يتشكل ما يسمى بالمحلول. وهو معاكس لمفهوم المزيج حيث يضاف مركب إلى آخر ولا تتشكل روابط كيميائية. ولتصور الفرق بين المزيج والمحلول يمكن تصور كأس من الماء مع رمل ممزوج مقابل كأس من الماء يحتوي بعض الكربونات مثلا حيث تكون جميع المحتويات متجانسة وتشكل مادة جديدة، ولا تبقى رواسب في قعر الكأس. يشار إلى قابلية المزج بالمزوجية (بالإنجليزية: miscibility)‏، بينما يشار إلى قابلية ذوبان مركب ما في آخر بالذوبانية أو الانحلالية. 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.

الصحة والسلامة

الحريق
معظم المذيبات العضوية قابلة للاشتعال أو شديدة الاشتعال، تبعا لتطايرها. هناك بعض الاستثناءات كالمذيبات المكلورة مثل ثنائي كلورو ميثان والكلوروفورم. يمكن لمزيج أبخرة المذيبات والهواء أن ينفجر. أبخرة المذيبات أثقل من الهواء، وهذا يعني أن الأبخرة سوف تغطس إلى القاع ويمكنها التنقل لمسافات كبيرة دون أن 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 تبدو مخموراً تعتريك حالة من تداخل الكلام، والترنح، وإصدار ضحكات هيستيرية، وعدم قدرة على السيطرة على نفسك، وربما تشعر بعد ذلك بنعاس. الآثار الجانبية
قد يتأثر حكمك على الأمور وقد تظهر عليك ميول عدوانية. كما أن الهلاوس، والقيء، ونوبات فقد الوعي المؤقت كثيرة الحدوث أيضاً. وعادة ما يخلف تعاطي المذيبات معاناتك من آثار غير مواتية مع الإصابة بصداع وضعف في التركيز. المخاطر
الوفاة من سوء استعمال المذيبات نادرة الحدوث، لكنها قد تحدث لعدة أسباب 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 أو أثناء القيء أو بسبب المواد التي تستخدمها لمساعدتك على استنشاق المذيب.

تأثيرات المذيبات

نقطة الغليان
تحدد نقطة الغليان سرعة التبخر. كميات صغيرة من المذيبات ذات نقطة الغليان المنخفضة مثل ثنائي إثيل الأثير، وثنائي كلورو ميثان، أو أسيتون، ستتبخر خلال ثوان في درجة حرارة الغرفة، بينما تحتاج المذيبات ذات نقطة الغليان العالية مثل الماء أو ثنائي مثيل سلفوكسيد إلى درجات حرارة عالية، وتيار هوائي، أو تطبيق 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: العديد من المذيبات المهلجنة مثل ثنائي كلورو ميثان أو كلوروفورم 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.

خصائص المذيبات

المذيبات تنقسم إلى مذيبات قطبية، وتنقسم إلى مذيبات قطبية بروتونية ومذيبات قطبية غير بروتونية. المذيبات القطبية البروتونية تتميز باحتوائها على أيون هيدروجين موجب الشحنة ويمكنها إعطاءه للمساعدة على الذوبان، من أمثلة المذيبات القطبية البروتونية المركبات المحتوية على الهيدروجين مقترنة بالأكسجين مثل الماء أو الأمينات. مذيب صيغة كيميائية نقطة غليان ثابت العازل كثافة ثنائي قطب
مذيبات ذو قطبية كيميائية
بنتان 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 كلورو الميثان (DCM) CH2Cl2 40°C 9.1 1.3266 g/ml 1.60 D
رباعي هيدرو الفوران (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
n-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 مذيب صيغة كيميائية δD Dispersion δP Polar δH Hydrogen bonding مذيبات غير قطبية 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 مذيبات قطبية غير بروتونية أسيتات الإيثيل CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 15.8 5.3 7.2 رباعي هيدرو الفوران (THF) /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\ 16.8 5.7 8.0 ثنائي كلورو الميثان 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 مذيبات قطبية بروتونية 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 n-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

شرح مبسط

المذيب أو المُحِلّ هو سائل أو غاز يذيب المذابات الصلبة أو السائلة أو الغازية والذي ينتج عنه محلول.