Lösningsmedel – egenskaper, typer, användning och säkerhet
Översikt av vad ett lösningsmedel är, vanliga typer (vatten och organiska), kemiska egenskaper, användningsområden samt hälsa- och miljöaspekter.
Definition och grundläggande begrepp
En lösning bildas när ett ämne löser sig i ett annat; i kemiska termer kallas detta ofta en lösning. Den substans som löses upp kan vara fast, flytande eller gasformig, och den som håller det lösta ämnet kallas lösningsmedel (eller solvent). Det lösta ämnet benämns ibland som lösare eller löst ämne. Vatten är det mest spridda och välkända vardagslösningsmedlet (vatten), men många tekniska och industriella processer använder organiska samt oorganiska lösningsmedel.
Bildgalleri
2 Bilder
Egenskaper som styr hur ett lösningsmedel fungerar
Viktiga egenskaper hos ett lösningsmedel inkluderar polaritet, förmåga att bilda vätebindningar, kokpunkt, flyktighet och inaktivitet gentemot lösta ämnen. Många lösningsmedel har relativt låg kokpunkt och avdunstar lätt, vilket gör att de kan avlägsnas genom destillation eller avdunstning. Ett bra lösningsmedel bör inte reagera kemiskt med det lösta ämnet — det ska i praktiken vara inert i den specifika applikationen. Begrepp som koncentration och löslighet används för att beskriva hur mycket ett ämne kan lösas i ett visst lösningsmedel vid en given temperatur. Att extrahera en beståndsdel ur en blandning kallas ofta extraktion, vilket är principen bakom att brygga kaffe eller te, där värme och vatten löser ut smakämnen.
Typer och exempel
- Polära protiska lösningsmedel: Vatten (vatten) och alkoholer används när lösta ämnen kan bilda vätebindningar.
- Polära aprotiska lösningsmedel: Används i många organiska synteser; dessa är organiska men saknar väte som kan donera vätebindningar, ett uttryck för kolhaltiga organiska lösningsmedel.
- Opolära lösningsmedel: Kolväten som hexan löser icke-polära ämnen.
- Vanliga industriexempel: Tetrakloreten i kemtvättar, toluol och terpentin för färgförtunning, aceton i nagellacksborttagare, och etanol i parfymer och spritlösningar.
- Andra ämnen: Estrar som metylacetat och etylacetat används i lacker, och tvättmedel och terpener från citrusfrukter utnyttjas som mildare lösningsmedel i rengöring.
Användningsområden och betydelse
Lösningsmedel spelar en central roll i kemisk industri, laboratorier och i vardagliga produkter. De används för att lösa, späda ut, extrahera, tvätta, och föra samman reaktanter i syntesprocesser. Exempel på konkreta tillämpningar är kemtvätt, färg- och lackindustrin, borttagning av fläckar och lim, formulering av läkemedel, och extraktion av smaker och oljor. Många av dessa processer utnyttjar lösningsmedlets förmåga att lösa lösliga föreningar och transportera dem till önskad fas.
Säkerhet, hälsa och miljöhänsyn
Eftersom många organiska lösningsmedel är flyktiga och har karakteristisk lukt, är inandning och långvarig exponering en vanlig hälsorisk. Vissa lösningsmedel är giftiga, cancerframkallande eller påverkar nervsystemet. Flampunkter gör också att brandrisk är en viktig aspekt vid hantering och förvaring. Miljömässigt kan flyktiga organiska ämnen bidra till luftföroreningar och grundvattenkontaminering om de felhanteras. Avfall bör därför hanteras enligt gällande regler och många verksamheter strävar efter att byta till mindre farliga alternativ eller återvinna lösningsmedel.
Noter och relaterade begrepp
Vid val av lösningsmedel vägs löslighet, reaktivitet, säkerhet och kostnad mot varandra. Termen koncentration hjälper att kvantifiera hur mycket ämne som lösts, medan lösligheten anger den maximala mängden under givna villkor. För detaljerad vägledning om specifika ämnen och reglera processer rekommenderas vidare läsning och säkerhetsdatablad. Fler relaterade termer och exempel finns via följande länkar: lösning, fast, flytande, gas, lösa, vatten, organiska, kolhaltiga, kokpunkt, destillation, reaktion, inert, extrahera, lösliga, kaffe, te, lukt, tetrakloreten, toluol/terpentin, aceton, hexan, tvättmedel och etanol.
Hälsa och säkerhet
Vissa lösningsmedel, inklusive kloroform och bensen (en beståndsdel i bensin), är cancerframkallande. Många andra kan skada inre organ som levern, njurarna eller hjärnan. Många kan också lätt fatta eld. Du kan bland annat arbeta på ett säkert sätt:
- Undvika att lösningsmedelsångor bildas genom att arbeta i en dragskåp, lokal utsugningsventilation (LEV) eller i ett välventilerat område.
- Håll förvaringsbehållarna ordentligt stängda.
- Använd aldrig öppen eld i närheten av brännbara lösningsmedel, använd istället elektrisk uppvärmning.
- Spola aldrig ner brännbara lösningsmedel i avloppet för att undvika explosioner och bränder.
- Undvika inandning av lösningsmedelsångor.
- Undvik att lösningsmedlet kommer i kontakt med huden - många lösningsmedel absorberas lätt genom huden. De tenderar också att torka ut huden och kan orsaka sår och sår.
Egenskapstabell för vanliga lösningsmedel
Lösningsmedlen delas in i opolära, polära aprotiska och polära protiska lösningsmedel och ordnas efter stigande polaritet. Polariteten anges som den dielektriska konstanten. Densiteten för opolära lösningsmedel som är tyngre än vatten är fet stil.
| Lösningsmedel | Kemisk formel | Kokpunkt | Dielektrisk konstant | |
| Icke-polära lösningsmedel | ||||
| CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 | 69 °C | 2.0 | 0,655 g/ml | |
| C6H6 | 80 °C | 2.3 | 0,879 g/ml | |
| Toluen | C6H5-CH3 | 111 °C | 2.4 | 0,867 g/ml |
| Dietyleter | CH3CH2-O-CH2-CH3 | 35 °C | 4.3 | 0,713 g/ml |
| CHCl3 | 61 °C | 4.8 | 1,498 g/ml | |
| Etylacetat | CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 | 77 °C | 6.0 | 0,894 g/ml |
| Diklormetan | CH2Cl2 | 40 °C | 9.1 | 1,326 g/ml |
| Polära aprotiska lösningsmedel | ||||
| 1,4-dioxan | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-\ | 101 °C | 2.3 | 1,033 g/ml |
| Tetrahydrofuran (THF) | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\ | 66 °C | 7.5 | 0,886 g/ml |
| Aceton | CH3-C(=O)-CH3 | 56 °C | 21 | 0,786 g/ml |
| Acetonitril (MeCN) | CH3-C≡N | 82 °C | 37 | 0,786 g/ml |
| Dimetylformamid (DMF) | H-C(=O)N(CH3)2 | 153 °C | 38 | 0,944 g/ml |
| Dimetylsulfoxid (DMSO) | CH3-S(=O)-CH3 | 189 °C | 47 | 1,092 g/ml |
| Polära protiska lösningsmedel | ||||
| ättiksyra | CH3-C(=O)OH | 118 °C | 6.2 | 1,049 g/ml |
| n-butanol | CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-OH | 118 °C | 18 | 0,810 g/ml |
| Isopropanol | CH3-CH(-OH)-CH3 | 82 °C | 18 | 0,785 g/ml |
| n-Propanol | CH3-CH2-CH2-OH | 97 °C | 20 | 0,803 g/ml |
| CH3-CH2-OH | 79 °C | 24 | 0,789 g/ml | |
| Metanol | CH3-OH | 65 °C | 33 | 0,791 g/ml |
| H-C(=O)OH | 100 °C | 58 | 1,21 g/ml | |
| H-O-H | 100 °C | 80 | 1.000 g/ml | |
Frågor och svar
F: Vad är ett lösningsmedel?
S: Ett lösningsmedel är ett ämne som blir en lösning genom att lösa upp en fast, flytande eller gasformig lösare.
F: Vilka är de vanligaste lösningsmedlen i vardagen?
S: Det vanligaste lösningsmedlet i vardagen är vatten. De flesta andra vanligt förekommande lösningsmedel är organiska (kolhaltiga) kemikalier.
F: Hur kan lösningsmedel avlägsnas från lösningar?
S: Lösningsmedel har vanligtvis en låg kokpunkt och avdunstar lätt eller kan avlägsnas genom destillation, varvid det lösta ämnet blir kvar.
F: Vilka är några vanliga användningsområden för organiska lösningsmedel?
S: Vanliga användningsområden för organiska lösningsmedel är kemtvätt (t.ex. tetrakloretylen), färgförtunning (t.ex. toluen, terpentin), nagellacksborttagning och limlösningsmedel (aceton, metylacetat, etylacetat), fläckborttagning (t.ex. hexan, bensineter), rengöringsmedel (terpener från citrusfrukter), parfymer (etanol) och kemiska synteser.
Fråga: Vad är koncentrationen i en lösning?
S: Koncentrationen i en lösning är den mängd förening som är löst i en viss volym lösningsmedel.
F: Vad betyder det när vi säger att något har hög löslighet?
S: Lösligheten är den maximala mängd förening som är löslig i en viss volym lösningsmedel vid en viss temperatur; därför innebär något med hög löslighet att det kan lösa upp mer förening än något med låg löslighet vid samma temperatur och volym lösningsmedel .
Relaterade artiklar
Författare
AlegsaOnline.com Lösningsmedel – egenskaper, typer, användning och säkerhet Leandro Alegsa
URL: https://sv.alegsaonline.com/art/91720