Решения есть везде. Слезы на ваших глазах - это раствор воды и соли, а нектар цветов - раствор воды и сахара. В химии и биологии раствор состоит из растворителя и растворенного вещества, и, по определению, растворитель - это компонент с более высокой концентрацией. Раствор обычно представляет собой жидкость, но это не обязательно. Металлические сплавы являются примерами твердых растворов; например, для изготовления нержавеющей стали производители добавляют расплавленный хром в расплавленную сталь и дают смеси остыть. В случае нержавеющей стали концентрация стали выше, поэтому она является растворителем, а хром - растворенным веществом.
Растворенное вещество растворяется в растворителе.
Чтобы квалифицироваться как раствор, растворитель должен содержать растворенное вещество. Растворение - это электростатический процесс, при котором молекулы растворителя окружают молекулы растворенного вещества и заставляют их разрушаться. Раствор - это не суспензия или эмульсия, которая представляет собой жидкость, содержащую нерастворенные частицы. Другой термин для обозначения этого типа смеси - коллоид. Поскольку частицы большие и не растворяются, они придают смеси мутный или молочный вид. Говоря о молочном, молоко - классический пример коллоидной смеси.
Полярные и неполярные растворители
Вода - один из самых известных и лучших растворителей в мире, и причина этого в высокой полярности молекулы воды. Механизм растворения растворенных веществ применим ко всем одинаково полярным растворителям, таким как метанол. Геометрия молекулы дает ей четкие положительные и отрицательные концы и способность электростатически взаимодействовать с молекулами полярных растворенных веществ. Молекулы воды притягиваются к электрически заряженным молекулам растворенного вещества. Если притяжение достаточно сильное, чтобы разрушить молекулы растворенного вещества и распределить их равномерно, раствор растворяется. Неполярные растворенные вещества, такие как жиры, масла и смазки, не растворяются в воде. В лучшем случае они создадут эмульсию.
Неполярные растворители, такие как четыреххлористый углерод и бензол, также растворяют растворенные вещества за счет электростатического притяжения. Электроны растворителя имеют тенденцию группироваться на одной стороне молекулы и притягивать такие же большие неполярные молекулы растворенного вещества. Вот так смазки, жиры и масла, которые не растворяются в воде, растворяются в неполярных растворителях.
Органические и неорганические растворители
Помимо полярности, химики классифицируют растворители по химическому составу. Неорганические растворители, примерами которых являются вода и аммиак, не содержат углерода. Органические растворители (содержащие углерод) могут быть насыщены кислородом, что означает, что они содержат кислород. Примерами являются спирты, кетоны и простые эфиры гликоля. Углеводородные растворители содержат только углерод и водород; бензин, бензол, толуол и гексан являются некоторыми примерами. Наконец, галогенированные растворители содержат один из галогенов: хлор (Cl), фтор (F), бром (Br) или йод (I). Четыреххлористый углерод, хлороформ и хлорфторуглероды (CFC) являются некоторыми примерами галогенированных растворителей.
Краска на основе растворителей
Слово «растворитель» довольно небрежно используется в мире лакокрасочной техники. Технически все краски содержат растворитель - это ключевой ингредиент. Однако, когда технологи называют краску «на основе растворителя», они говорят о краске, не содержащей воды. Он может содержать скипидар или любой из ряда других органических растворителей, включая толуол, ксилол или уайт-спирит. Согласно этому неточному выражению, противоположностью краски на основе растворителя является краска на водной основе, хотя вода, вероятно, является лучшим растворителем в мире. Иди разберись.