Пенополистирол, легкий пластик, используемый для упаковочных материалов и теплоизоляции, растворяется в скипидаре, поскольку эти два вещества обладают совместимыми молекулярными свойствами. Жидкости растворяют твердые тела, когда силы, удерживающие твердые молекулы вместе, меньше, чем притяжение между жидкостями и твердыми телами.
Структура пенополистирола
Пенополистирол - это разновидность полистирола, в которую во время производства нагнетается воздух; воздух образует крошечные пузырьки, окруженные жесткими пластиковыми стенками. Крошечные пузырьки воздуха снижают плотность материала, делая его очень легким. Однако химически пенополистирол остается полистиролом, поэтому жидкости, растворяющие полистирол, также растворяют пенополистирол.
Что такое скипидар?
Скипидар - это эфирное масло, полученное из смолы сосны, которое используется в качестве растворителя и в традиционной медицине; он также служил топливом для масляных ламп и двигателей. Художники использовали скипидар в качестве разбавителя для красок, поскольку он растворяет масляную краску. Скипидар - это не простое вещество, а смесь нескольких различных органических соединений, включая пинен.
Полярные и неполярные растворители
Электрическая полярность молекул важна для понимания того, как одно вещество растворяет другое. Некоторые молекулы, такие как вода, с одной стороны более отрицательны, чем с другой; этот дисбаланс заставляет отрицательные части отталкивать друг друга и притягивать положительные части других молекул. С другой стороны, некоторые пластмассы, масла и другие вещества неполярны - их молекулы имеют примерно одинаковые отрицательные заряды вокруг себя, поэтому их взаимное притяжение является слабым. В химии эмпирическое правило для растворителей - «подобное растворяется подобным»: полярные жидкости растворяют полярные твердые вещества, а неполярные жидкости растворяют неполярные твердые вещества. Скипидар содержит неполярные соединения, и полистирол тоже неполярный.
Растворение и испарение растворителя
Твердый объект удерживает себя вместе за счет сил между атомами и молекулами; чтобы растворить объект, растворитель создает свои собственные силы, противодействующие силам твердого тела. Молекулы в твердом веществе сильнее притягиваются к растворителю, чем друг к другу, и объект распадается. Когда растворитель испаряется, оставшиеся молекулы рекомбинируют в твердое тело. В случае пенополистирола и скипидара растворитель испаряется, высвобождая большую часть пузырьков воздуха из пенопласта в окружающий воздух и оставляя после себя комок твердого полистирола.