Styropian, lekki plastik używany do pakowania materiałów i izolacji termicznej, rozpuszcza się w terpentynie, ponieważ te dwie substancje mają zgodne właściwości molekularne. Ciecze rozpuszczają ciała stałe, gdy siły utrzymujące razem cząsteczki ciał stałych są mniejsze niż przyciąganie między cieczami a ciałami stałymi.
Struktura styropianu
Styropian to rodzaj styropianu, do którego podczas produkcji wtryskiwane jest powietrze; powietrze tworzy małe bąbelki otoczone sztywnymi ściankami z tworzywa sztucznego. Drobne pęcherzyki powietrza obniżają gęstość materiału, dzięki czemu jest bardzo lekki. Chemicznie jednak styropian to nadal polistyren, więc płyny rozpuszczające polistyren rozpuszczają również styropian.
Co to jest terpentyna?
Terpentyna to olejek eteryczny destylowany z żywicy sosny, mający zastosowanie jako rozpuszczalnik oraz w tradycyjnych lekach; służył również jako paliwo do lamp naftowych i silników. Artyści używali terpentyny jako rozcieńczalnika do farb, ponieważ rozpuszcza ona farbę olejną. Terpentyna nie jest prostą substancją, ale raczej mieszaniną kilku różnych związków organicznych, w tym pinenu.
Rozpuszczalniki polarne i niepolarne
Polaryzacja elektryczna cząsteczek jest ważna dla zrozumienia, w jaki sposób jedna substancja rozpuszcza inną. Niektóre cząsteczki, takie jak woda, są bardziej ujemne z jednej strony niż z drugiej; ta nierównowaga powoduje, że negatywne części odpychają się i przyciągają pozytywne części innych cząsteczek. Z drugiej strony, niektóre tworzywa sztuczne, oleje i inne substancje są niepolarne – ich cząsteczki mają wokół siebie mniej więcej takie same ładunki ujemne, więc ich wzajemne przyciąganie jest słabe. W chemii zasada dotycząca rozpuszczalników brzmi „podobny rozpuszcza się jak”: ciecze polarne rozpuszczają polarne ciała stałe, a ciecze niepolarne rozpuszczają niepolarne ciała stałe. Terpentyna zawiera związki niepolarne, a polistyren jest również niepolarny.
Rozpuszczanie i odparowywanie rozpuszczalnika
Stały obiekt utrzymuje się razem dzięki siłom między atomami i cząsteczkami; aby rozpuścić obiekt, rozpuszczalnik wytwarza własne siły, które przeciwdziałają siłom w ciele stałym. Cząsteczki w ciele stałym są silniej przyciągane do rozpuszczalnika niż do siebie, a obiekt rozpada się. Kiedy rozpuszczalnik odparowuje, pozostałe cząsteczki łączą się ponownie w ciało stałe. W przypadku styropianu i terpentyny rozpuszczalnik odparowuje, uwalniając większość pęcherzyków powietrza z pianki do otaczającego powietrza i pozostawiając grudkę stałego polistyrenu.