مذيب

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث

المذيب (بالإنجليزية: Solvent) أو المحل هو سائل أو غاز يذيب المذابات الصلبة أو السائلة أو الغازية والذي ينتج عنه محلول.

يعتبر الماء أكثر المذيبات شيوعا في الحياة اليومية. ومعظم المذيبات الأخرى شائعة الاستخدام هي مواد كيميائية عضوية (أي تحتوي على الكربون). وتسمى هذه المذيبات بالمذيبات العضوية. تتصف المذيبات عموما بنقطة غليان منخفضة وتتبخر بسهولة أو يمكن عزلها بالتقطير، تاركة ورائها المواد المذابة.

وللتمييز بين المذيبات والمذاب ، تكون المذيبات عادة موجودة بنسب كبيرة. ويمكن استخدام المذيبات في استخلاص المواد القابلة للانحلال من المادة المذابة . وأقرب الأمثلة على ذلك هو غلي القهوة أو الشاي في الماء . تكون المذيبات عادة موائع صافية ولا لون لها وأغلبها يتصف برائحة مميزة.

أما المذاب فتكون نسبته عادة قليلة في المحلول ، مثل محلول الملح ، حيث يمثل الملح مادة المذاب والماء هو المذيب.


وتركيز المحلول هو كمية المذاب في حجم معين من المذيب ويمكن تقديرها جرام/لتر أو مول/لتر. وتعرف الانحلالية بأنها الكمية العظمى من مركب قابل للذوبان في حجم معين من المذيب عند درجة حرارة معينة.

تستخدم المذيبات العضوية عموما في التنظيف الجاف (مثل: رباعي كلوروإثيلين) وكسائل لتمديد للطلاء (مثل: تولوين، وتربنتين)، وكمزيل لطلاء الأظافر ومذيبات الغراء (مثل: أسيتون، وأسيتات المثيل، وأسيتات الإثيل)، وكمزيل للبقع (مثل: هكسان، وأثير البترول)، وفي المنظفات (ليمونين)، وفي العطر (إيثانول)، وفي الاصطناع الكيميائي. إن استخدام المذيبات غير العضوية عدا الماء مقتصر على الأبحاث الكيميائية وبعض العمليات التقنية.

وفي عام 2005 م، بلغ السوق العالمي للمذيبات حجما إجماليا 17.9 مليون طن مع عائدات بلغت حوالي 8 مليار يورو.[1]

المذيبات تنقسم إلى نوعان، المذيبات العضوية والمذيبات الاعضوية. بخلاف الماء، معظم المذيبات التي تستخدم عبارة عن مذيبات عضوية. يجب أن يكون المذيب خاملاً بالنسبة للمذاب حتى لا يحدث تفاعل وينتج مركبات جديدة.

من المذيبات العضوية الهيكسان، دوديكان، ترايديكان، بنزين (حلقة).

خصائص المذيبات[عدل]

المذيبات تنقسم إلى مذيبات قطبية، وتنقسم إلي مذيبات قطبية بروتونية ومذيبات قطبية غير بروتونية. المذيبات القطبية البروتونية تتميز باحتوائها على أيون هيدروجين موجب الشحنة ويمكنها عطاءه للمساعدة على الذوبان، من أمثلة المذيبات القطبية البروتونية المركبات المحتوية مع الهيدروجين مقترنة بالأكسجين مثل الماء أو الأمينات .

مذيب صيغة كيميائية نقطة غليان[2] ثابت العازل[3] كثافة ثنائي قطب
Non-polar solvents
بينتان CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 36 °C 1.84 0.626 g/ml 0.00 D
Cyclopentane C5H10 40 °C 1.97 0.751 g/ml 0.00 D
هكسان CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 69 °C 1.88 0.655 g/ml 0.00 D
Cyclohexane C6H12 81 °C 2.02 0.779 g/ml 0.00 D
بنزين(حلقة) C6H6 80 °C 2.3 0.879 g/ml 0.00 D
تولوين C6H5-CH3 111 °C 2.38 0.867 g/ml 0.36 D
4،1-ديوكسان /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-\ 101 °C 2.3 1.033 g/ml 0.45 D
كلوروفورم CHCl3 61 °C 4.81 1.498 g/ml 1.04 D
ثنائي إيثيل الإيثر CH3CH2-O-CH2-CH3 35 °C 4.3 0.713 g/ml 1.15 D
Polar aprotic solvents
ثنائي كلورو الميثان (DCM) CH2Cl2 40 °C 9.1 1.3266 g/ml 1.60 D
Tetrahydrofuran (THF) /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\ 66 °C 7.5 0.886 g/ml 1.75 D
Ethyl acetate CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 77 °C 6.02 0.894 g/ml 1.78 D
Acetone CH3-C(=O)-CH3 56 °C 21 0.786 g/ml 2.88 D
Dimethylformamide (DMF) H-C(=O)N(CH3)2 153 °C 38 0.944 g/ml 3.82 D
Acetonitrile (MeCN) CH3-C≡N 82 °C 37.5 0.786 g/ml 3.92 D
Dimethyl sulfoxide (DMSO) CH3-S(=O)-CH3 189 °C 46.7 1.092 g/ml 3.96 D
Polar protic solvents
Formic acid H-C(=O)OH 101 °C 58 1.21 g/ml 1.41 D
n-Butanol CH3-CH2-CH2-CH2-OH 118 °C 18 0.810 g/ml 1.63 D
Isopropanol (IPA) CH3-CH(-OH)-CH3 82 °C 18 0.785 g/ml 1.66 D
n-Propanol CH3-CH2-CH2-OH 97 °C 20 0.803 g/ml 1.68 D
Ethanol CH3-CH2-OH 79 °C 24.55 0.789 g/ml 1.69 D
Methanol CH3-OH 65 °C 33 0.791 g/ml 1.70 D
Acetic acid CH3-C(=O)OH 118 °C 6.2 1.049 g/ml 1.74 D
Water H-O-H 100 °C 80 1.000 g/ml 1.85 D
Solvent Chemical formula δD Dispersion δP Polar δH Hydrogen bonding
Non-polar solvents
Hexane CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 14.9 0.0 0.0
Benzene C6H6 18.4 0.0 2.0
Toluene C6H5-CH3 18.0 1.4 2.0
Diethyl ether CH3CH2-O-CH2-CH3 14.5 2.9 4.6
Chloroform CHCl3 17.8 3.1 5.7
1,4-Dioxane /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-\ 17.5 1.8 9.0
Polar aprotic solvents
Ethyl acetate CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 15.8 5.3 7.2
Tetrahydrofuran (THF) /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\ 16.8 5.7 8.0
Dichloromethane CH2Cl2 17.0 7.3 7.1
Acetone CH3-C(=O)-CH3 15.5 10.4 7.0
Acetonitrile (MeCN) CH3-C≡N 15.3 18.0 6.1
Dimethylformamide (DMF) H-C(=O)N(CH3)2 17.4 13.7 11.3
Dimethyl sulfoxide (DMSO) CH3-S(=O)-CH3 18.4 16.4 10.2
Polar protic solvents
Acetic acid CH3-C(=O)OH 14.5 8.0 13.5
n-Butanol CH3-CH2-CH2-CH2-OH 16.0 5.7 15.8
Isopropanol CH3-CH(-OH)-CH3 15.8 6.1 16.4
n-Propanol CH3-CH2-CH2-OH 16.0 6.8 17.4
Ethanol CH3-CH2-OH 15.8 8.8 19.4
Methanol CH3-OH 14.7 12.3 22.3
Formic acid H-C(=O)OH 14.6 10.0 14.0
Water H-O-H 15.5 16.0 42.3

المحاليل والتحلحل[عدل]

عندما تذوب مادة في أخرى يتشكل ما يسمى بالمحلول.[4] وهو معاكس لمفهوم المزيج حيث يضاف مركب إلى آخر ولا تتشكل روابط كيميائية. ولتصور الفرق بين المزيج والمحلول يمكن تصور كأس من الماء مع رمل ممزوج مقابل كأس من الماء يحتوي بعض الكربونات مثلا حيث تكون جميع المحتويات متجانسة وتشكل مادة جديدة، ولا تبقى رواسب في قعر الكأس.

يشار إلى قابلية المزج بالمزوجية (بالإنجليزية: miscibility)، بينما يشار إلى قابلية ذوبان مركب ما في آخر بالذوبانية أو الانحلالية. الفرق بين المزوجية والانحلالية هي تشكل روابط بين المكونات في حالة الانحلالية، وهنا يأتي تعريف التحلحل الذي يصف هذا التآثر. وعندما يذوب شيء ما، فإن جزيئات المذيب ترتب نفسها حول جزيئات الجسم المذاب. تنطلق الحرارة ويزداد الاعتلاج جاعلا المحلول مستقرا من الناحية الدينامية الحرارية أكثر من الجسم المذاب لوحده. هذا الترتيب يعتمد على الخواص الكيميائية للمذيب والمذاب، مثل الروابط الهيدروجينية، وعزم ثنائي القطب وقابلية الاستقطاب الجزيئية.[5]

تصنيف المذيبات[عدل]

يمكن تصنيف المذيبات وفق تصنيفين: قطبي وغير قطبي. يعطي ثابت العزل الكهربائي عموما قياس تقريبي لقطبية المذيب. فالمذيبات ذات ثابت العزل الكهربائي أقل من 15 تكون عموما مذيبات غير قطبية.[6] يقيس ثابت العزل الكهربائي قابلية المذيب لإنقاص قوة الحقل الكهربائي المحيط بالجزيئات المشحونة في الفراغ.[6] وفق مصطلحات لايمن Laymen's terms، يمكن اعتبار ثابت العزل الكهربائي للمذيب هي قدرته على إنقاص الشحنة الداخلية للمذاب.

تأثيرات المذيبات[عدل]

نقطة الغليان[عدل]

تحدد نقطة الغليان سرعة التبخر. كميات صغيرة من المذيبات ذات نقطة الغليان المنخفضة مثل ثنائي إثيل الأثير، وثنائي كلورو ميثان، أو أسيتون، ستتبخر خلال ثوان في درجة حرارة الغرفة، بينما تحتاج المذيبات ذات نقطة الغليان العالية مثل الماء أو ثنائي مثيل سلفوكسيد إلى درجات حرارة عالية، وتيار هوائي، أو تطبيق فراغ من أجل التبخر السريع.

الكثافة[عدل]

تتصف معظم المذيبات العضوية بكثافة منخفضة نسبة إلى الماء. وهذا يعني أنها أخف من الماء وتشكل طبقة منفصلة فوق الماء في حالة وجودهما مع بعض. وهناك استثناءات: العديد من المذيبات المهلجنة مثل ثنائي كلورو ميثان أو كلوروفورم ستغوص إلى قعر الوعاء تاركة الماء في الطبقة العلوية. وميزة الكثافة مهمة جدًا في حالة فصل المذيبات عن الماء وذلك باستخدام قمع فصل خلال الاصطناع الكيميائي. وأيضا لها قابلية المزج.

طاقة المذيب الحرة[عدل]

طاقة المذيب الحرة هي طاقة تصدر عندما تشتبك أيونات البلورة مع الجزيئات في المحلول.

الصحة والسلامة[عدل]

الحريق[عدل]

معظم المذيبات العضوية قابلة للاشتعال أو شديدة الاشتعال، تبعا لتطايرها. هناك بعض الاستثناءات كالمذيبات المكلورة مثل ثنائي كلورو ميثان والكلوروفورم. يمكن لمزيج أبخرة المذيبات والهواء أن ينفجر. أبخرة المذيبات أثقل من الهواء، وهذا يعني أن الأبخرة سوف تغطس إلى القاع ويمكنها التنقل لمسافات كبيرة دون أن تمدد تقريبا. يمكن العثور افتراضيا على أبخرة المذيبات أيضا في العلب الفارغة والبراميل، مما يشكل خطر حريق مفاجئ، وبذلك ينبغي تخزين الحاويات الفارغة من المذيبات المتطايرة مفتوحة ومقلوبة رأسا على عقب.

أما ثنائي إثيل الأثير وثنائي كبريتيد الكربون فلهما درجة حرارة الاشتعال الذاتي منخفضة جدا مما يزيد بوجه كبير من مخاطر الحريق المرتبطة بهذه المذيبات. درجة حرارة الاشتعال الذاتي لثنائي كبريتيد الكربون أقل من 100°م .

تشكل البيروكسيد[عدل]

1

التأثيرات الصحية[عدل]

التأثيرات[عدل]

قد يولد استنشاق المذيبات شعوراً بالنشوة أو ’دفعة إثارة‘ تشبه ما يشعر به الشخص المخمور. وعادة ما تزول تأثيرات المذيب بعد حوالي نصف ساعة. وقد تبدو مخموراً تعتريك حالة من تداخل الكلام، والترنح، وإصدار ضحكات هيستيرية، وعدم قدرة على السيطرة على نفسك،وربما تشعر بعد ذلك بنعاس.

لآثار الجانبية[عدل]

قد يتأثر حكمك على الأمور وقد تظهر عليك ميول عدوانية. كما أن الهلاوس، والقيء، ونوبات فقد الوعي المؤقت كثيرة الحدوث أيضاً. وعادة ما يخلف تعاطي المذيبات معاناتك من آثار غير مواتية مع الإصابة بصداع وضعف في التركيز.

المخاطر-[عدل]

الوفاة من سوء استعمال المذيبات نادرة الحدوث، لكنها قد تحدث لعدة أسباب وقد تحدث في أول مرة تتعاطى فيها المذيب. وتحت تأثير المذيبات، تكون أكثر عرضة لعمل حوادث. وقد تصاب أيضاً باختناق- بسبب المذيب الذي ترشه في رئتيك أو أثناء القيءأو بسبب المواد التي تستخدمها لمساعدتك على استنشاق المذيب. وقد تسبب كثير من المذيبات أيضاً هبوطاً في القلب.

التلوثات البيئية[عدل]

التأثيرات الصحية المزمنة[عدل]

تحذيرات عامة[عدل]

المراجع[عدل]

  1. ^ Market Study Solvents from Ceresana Research
  2. ^ Solvent Properties - Boiling Point
  3. ^ Dielectric Constant
  4. ^ Tinoco, Sauer, Wang & Puglisi, Physical Chemistry Prentice Hall 2002 p. 134
  5. ^ Lowery, T.H. and Richardson, K.S., Mechanism and Theory in Organic Chemistry, Harper Collins Publishers 3rd ed. 1987 p. 181-183.
  6. ^ أ ب Lowery, T.H. and Richardson, K.S., Mechanism and Theory in Organic Chemistry, Harper Collins Publishers 3rd ed. 1987 p. 177.

اقرأ أيضا[عدل]