Oplossingen zijn overal. De tranen in je ogen zijn een oplossing van water en zout, en de nectar in bloemen is een oplossing van water en suiker. In de chemie en biologie bestaat een oplossing uit een oplosmiddel en een opgeloste stof en per definitie is het oplosmiddel de component met de hoogste concentratie. Een oplossing is meestal een vloeistof, maar dat hoeft niet. Metaallegeringen zijn voorbeelden van vaste oplossingen; om bijvoorbeeld roestvrij staal te maken, voegen fabrikanten gesmolten chroom toe aan gesmolten staal en laten ze het mengsel afkoelen. In het geval van roestvrij staal is de concentratie van staal hoger, dus het is het oplosmiddel en chroom is de opgeloste stof.
De opgeloste stof lost op in het oplosmiddel
Om als een oplossing te kwalificeren, moet een oplosmiddel een opgeloste stof bevatten. Oplossen is een elektrostatisch proces waarbij de oplosmiddelmoleculen die van de opgeloste stof omringen en ze dwingen uiteen te vallen. Een oplossing is geen suspensie of emulsie, dit is een vloeistof die onopgeloste deeltjes bevat. Een ander woord voor dat type mengsel is een colloïde. Omdat de deeltjes groot en onopgelost zijn, geven ze het mengsel een troebel of melkachtig uiterlijk. Over melkachtig gesproken, melk is een klassiek voorbeeld van een colloïdaal mengsel.
Polaire en niet-polaire oplosmiddelen
Water is een van de meest bekende en beste oplosmiddelen ter wereld, en de reden is vanwege de hoge polariteit van het watermolecuul. Het mechanisme waarmee het opgeloste stoffen oplost, is van toepassing op alle vergelijkbare polaire oplosmiddelen, zoals methanol. De geometrie van het molecuul geeft het duidelijke positieve en negatieve uiteinden en het vermogen om elektrostatisch te interageren met de moleculen van polaire opgeloste stoffen. Watermoleculen worden aangetrokken door elektrisch geladen moleculen van opgeloste stoffen. Als de aantrekkingskracht sterk genoeg is om de moleculen van de opgeloste stof uit elkaar te halen en gelijkmatig te verdelen, lost de opgeloste stof op. Niet-polaire opgeloste stoffen, zoals vetten, oliën en vetten, lossen niet op in water. In het beste geval creëren ze een emulsie.
Niet-polaire oplosmiddelen, zoals tetrachloorkoolstof en benzeen, lossen ook opgeloste stoffen op door elektrostatische aantrekking. De oplosmiddelelektronen hebben de neiging zich aan één kant van het molecuul te groeperen en vergelijkbare grote, niet-polaire opgeloste moleculen aan te trekken. Zo lossen vetten, vetten en oliën, die niet in water oplossen, op in niet-polaire oplosmiddelen.
Organische en anorganische oplosmiddelen
Naast polariteit categoriseren chemici oplosmiddelen op basis van hun chemische samenstelling. Anorganische oplosmiddelen, waarvan water en ammoniak voorbeelden zijn, bevatten geen koolstof. Organische oplosmiddelen (die koolstof bevatten) kunnen worden geoxygeneerd, wat betekent dat ze zuurstof bevatten. Voorbeelden zijn alcoholen, ketonen en glycolethers. Koolwaterstofoplosmiddelen bevatten alleen koolstof en waterstof; benzine, benzeen, tolueen en hexaan zijn enkele voorbeelden. Tot slot bevatten gehalogeneerde oplosmiddelen een van de halogenen: chloor (Cl), fluor (F), broom (Br) of jodium (I). Tetrachloorkoolstof, chloroform en chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) zijn enkele voorbeelden van gehalogeneerde oplosmiddelen.
Op oplosmiddel gebaseerde verf
Het woord "oplosmiddel" wordt nogal achteloos rondgegooid in de wereld van de verftechnologie. Technisch gezien bevatten alle verven een oplosmiddel - het is een belangrijk ingrediënt. Wanneer verftechnologen een verf echter "op oplosmiddelbasis" noemen, hebben ze het over een verf die geen water bevat. Het kan terpentijn of een van een aantal andere organische oplosmiddelen bevatten, waaronder tolueen, xyleen of terpentine. Volgens deze onnauwkeurige taal is het tegenovergestelde van een verf op oplosmiddelbasis een verf op waterbasis, ook al is water waarschijnlijk het beste oplosmiddel ter wereld. Ga figuur.