ตัวทำละลายคืออะไร? ตัวทำละลายคือสารที่ละลายสารอื่น ๆ ทำให้มีมากขึ้น ของเหลว. พวกมันถูกใช้ในหลากหลายวิธีตั้งแต่ การทำความสะอาด ผลิตภัณฑ์สีไปจนถึงเภสัชภัณฑ์
แต่จะรู้ได้อย่างไรว่าเป็นตัวทำละลาย? มาดูกันว่าอะไรทำให้ตัวทำละลายมีความพิเศษ
ในโพสต์นี้เราจะกล่าวถึง:
ทำความรู้จักกับตัวทำละลาย: กุญแจสู่การสร้างโซลูชัน
ตัวทำละลายคือสารที่ละลายตัวถูกละลายทำให้เกิดสารละลาย ซึ่งหมายความว่าตัวทำละลายคือสารที่ละลายในขณะที่ตัวถูกละลายคือสารที่ละลาย โดยทั่วไปแล้วตัวทำละลายจะเป็นของเหลว แต่ก็สามารถเป็นของแข็ง ก๊าซ หรือของไหลวิกฤตยิ่งยวดได้เช่นกัน
พลังของน้ำในฐานะตัวทำละลาย
น้ำเป็นหนึ่งในตัวทำละลายที่ใช้กันแพร่หลายมากที่สุดในโลก เนื่องจากมีความสามารถเฉพาะตัวในการละลายสารได้หลากหลายชนิด นี่เป็นเพราะความเป็นขั้วสูงซึ่งทำให้สามารถแยกพันธะระหว่างโมเลกุลและละลายได้เท่ากันตลอดทั้งสารละลาย น้ำยังเป็นตัวทำละลายที่มีความเสถียรสูงและเป็นกลาง ซึ่งหมายความว่าสามารถรวมกับตัวถูกละลายได้หลากหลายโดยไม่ส่งผลกระทบต่อคุณสมบัติพื้นฐานของน้ำ
ความสำคัญของตัวทำละลายในชีวิตประจำวัน
ตัวทำละลายมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันของเรา ตั้งแต่ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดและของใช้ส่วนตัวไปจนถึงยาและกระบวนการทางอุตสาหกรรม ตัวอย่างเช่น:
- น้ำตาลละลายในน้ำเพื่อสร้างสารละลายหวาน
- น้ำยาล้างเล็บใช้อะซิโตนเป็นตัวทำละลายเพื่อละลายยาทาเล็บ
- ทินเนอร์ผสมสีใช้ส่วนผสมของตัวทำละลายเพื่อละลายสี
- น้ำมันเบนซินใช้ส่วนผสมของตัวทำละลายเพื่อสร้างเชื้อเพลิงที่สามารถเผาไหม้ในเครื่องยนต์ได้
โลกแห่งการแก้ปัญหาอันน่าทึ่ง
เมื่อเราพูดถึงสารละลาย เราหมายถึงส่วนผสมของสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในระดับโมเลกุล สารที่มีปริมาณมากที่สุดเรียกว่า ตัวทำละลาย ส่วนสารอื่นๆ เรียกว่า ตัวถูกละลาย ในทางกลับกัน การละลายหมายถึงกระบวนการละลายตัวถูกละลายในตัวทำละลาย
ความสำคัญของการละลายในระบบชีวภาพ
การละลายมีบทบาทสำคัญในระบบทางชีววิทยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโครงสร้างและหน้าที่ของโปรตีน โปรตีนประกอบด้วยสายโซ่ยาวของกรดอะมิโนที่พับเป็นรูปร่างเฉพาะ รูปร่างของโปรตีนถูกกำหนดโดยอันตรกิริยาระหว่างโซ่ด้านข้างของกรดอะมิโนและโมเลกุลของตัวทำละลายที่อยู่รอบๆ การมีโมเลกุลของน้ำในตัวทำละลายทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่ชอบน้ำ (ชอบน้ำ) ซึ่งช่วยให้โครงสร้างโปรตีนมีความเสถียร
ผลของการละลายต่อตัวถูกละลาย
ความสามารถของตัวถูกละลายในการละลายในตัวทำละลายเฉพาะนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ รวมถึงขั้ว ขนาด และรูปร่างของตัวถูกละลาย สารละลายบางชนิด เช่น น้ำตาล มีขั้วสูงและละลายในน้ำได้ง่าย สารประกอบอื่นๆ เช่น สารประกอบที่ไม่ชอบน้ำ (กลัวน้ำ) เช่น น้ำมัน ละลายในน้ำได้ไม่ดีนัก แต่อาจละลายในตัวทำละลายที่ไม่มีขั้ว
บทบาทของตัวทำละลายในการละลาย
ตัวทำละลายสามารถจำแนกตามความเป็นขั้ว โดยตัวทำละลายที่มีขั้ว เช่น น้ำ มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูง และตัวทำละลายไม่มีขั้ว เช่น น้ำมัน ที่มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ ขั้วของตัวทำละลายมีบทบาทสำคัญในการละลายเนื่องจากเป็นตัวกำหนดความสามารถของตัวทำละลายในการรับหรือบริจาคอิเล็กตรอน ตัวทำละลายที่มีขั้วจะดีกว่าในการละลายไอออนและตัวถูกละลายที่มีขั้ว ในขณะที่ตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วจะดีกว่าในการละลายตัวละลายที่ไม่มีขั้ว
พลังแห่งการแก้ปัญหาในการออกแบบยา
การละลายเป็นข้อพิจารณาที่สำคัญในการออกแบบยา เนื่องจากมีผลต่อการละลายและการดูดซึมของยา ยาที่ละลายน้ำได้สูงมักจะถูกร่างกายดูดซึม ในขณะที่ยาที่ละลายน้ำได้ไม่ดีอาจต้องใช้ยาในปริมาณที่สูงกว่าหรือใช้วิธีนำส่งแบบอื่น คุณสมบัติในการละลายของยายังส่งผลต่ออันตรกิริยากับโปรตีนเป้าหมายและสารชีวโมเลกุลอื่นๆ
การจำแนกประเภทของตัวทำละลาย: คู่มือเพื่อทำความเข้าใจประเภทต่างๆ
เมื่อพูดถึงการจำแนกประเภทตัวทำละลาย ความมีขั้วเป็นปัจจัยสำคัญ ตัวทำละลายมีขั้วมีจุดสิ้นสุดเป็นบวกและลบ ในขณะที่ตัวทำละลายไม่มีขั้วไม่มี ตัวทำละลายสามารถจำแนกตามความเป็นขั้ว โดยตัวทำละลายที่มีขั้วจะถูกจัดประเภทเป็นโพรติกหรืออะโพรติก และตัวทำละลายไม่มีขั้วจะถูกจัดประเภทเป็นอนินทรีย์หรืออินทรีย์
ประเภทของตัวทำละลายทั่วไป
ตัวทำละลายมีหลายประเภท แต่ละชนิดมีคุณสมบัติและการใช้งานเฉพาะของตัวเอง ตัวทำละลายที่พบมากที่สุดบางประเภท ได้แก่ :
- น้ำ: น้ำเป็นตัวทำละลายที่มีขั้วที่สามารถละลายสารประกอบได้หลากหลายชนิด ถือว่าเป็นตัวทำละลายแบบโปรติกและมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูง
- เอทานอล: เอทานอลเป็นตัวทำละลายมีขั้วที่ใช้กันทั่วไปในการใช้งานทางชีวภาพและเคมี ถือว่าเป็นตัวทำละลายแบบโปรติกและมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูง
- อะซิโตน: อะซิโตนเป็นตัวทำละลายมีขั้วที่ใช้กันทั่วไปในห้องปฏิบัติการ ถือเป็นตัวทำละลาย aprotic และมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูง
- เฮกเซน: เฮกเซนเป็นตัวทำละลายไม่มีขั้วที่ใช้กันทั่วไปในเคมีอินทรีย์ ถือว่าเป็นตัวทำละลายอนินทรีย์และมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ
- คลอโรฟอร์ม: คลอโรฟอร์มเป็นตัวทำละลายมีขั้วที่ใช้กันทั่วไปในห้องปฏิบัติการ ถือเป็นตัวทำละลาย aprotic และมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำ
กรณีพิเศษ: ตัวทำละลายเชิงซ้อน
ตัวทำละลายบางชนิดมีความซับซ้อนมากกว่าและไม่สามารถจำแนกได้ง่ายตามขั้ว ค่าคงที่ไดอิเล็กตริก จุดเดือด หรือจุดวาบไฟ ตัวทำละลายเหล่านี้รวมถึง:
- น้ำตาล: น้ำตาลเป็นตัวทำละลายที่มีขั้วซึ่งสามารถละลายสารประกอบได้หลากหลายชนิด พวกมันถือเป็นตัวทำละลายโปรติกและมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกสูง
- ของเหลวไอออนิก: ของเหลวไอออนิกเป็นตัวทำละลายที่มีประจุซึ่งอยู่ในสถานะของเหลวที่อุณหภูมิห้อง พวกมันมีจุดเดือดที่หลากหลายและสามารถละลายสารประกอบได้หลากหลาย
- คอมเพล็กซ์โลหะ: คอมเพล็กซ์โลหะเป็นตัวทำละลายที่มีองค์ประกอบโลหะ พวกมันสามารถนำประจุไฟฟ้าและถือเป็นตัวทำละลายที่มีขั้ว
ตัวทำละลายหลายองค์ประกอบ: ส่วนผสมที่ซับซ้อนของส่วนผสม
ตัวทำละลายหลายองค์ประกอบคือตัวทำละลายชนิดหนึ่งที่ประกอบด้วยส่วนผสมของตัวทำละลายประเภทต่างๆ ตัวทำละลายเหล่านี้เรียกอีกอย่างว่า "ตัวทำละลายสากล" เนื่องจากความสามารถในการละลายสารประกอบหลายชนิด ตัวทำละลายหลายองค์ประกอบประกอบด้วยตัวทำละลายตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปที่ผสมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างสารละลายเดียว ตัวทำละลายหลายองค์ประกอบทั่วไปบางประเภท ได้แก่:
- acetate
- ไซลีน
- โทลูอีน
- เอทานอล
- เอทิล
- บิวทิล
- อาซิโตน
- เซลล์โลโซล
- น้ำมันทินเนอร์
จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อเติมตัวทำละลายหลายองค์ประกอบลงในสาร
เมื่อมีการเติมตัวทำละลายที่มีองค์ประกอบหลายองค์ประกอบลงในสาร หลายๆ สิ่งสามารถเกิดขึ้นได้ขึ้นอยู่กับสถานการณ์:
- หากสารนั้นละลายได้ในตัวทำละลาย สารนั้นจะละลายอย่างสม่ำเสมอและกระจายไปทั่วสารละลาย
- หากสารไม่ละลายในตัวทำละลาย สารนั้นจะสร้างเฟสที่แยกจากกันและสามารถกำจัดออกได้โดยการกรองหรือวิธีการอื่นๆ
- หากสารก่อตัวเป็นตัวทำละลายด้วยตัวทำละลาย จะเกิดสารประกอบใหม่ที่มีคุณสมบัติแตกต่างจากสารดั้งเดิม
- หากสารที่เติมลงในตัวทำละลายที่มีองค์ประกอบหลายองค์ประกอบทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกัน จะเกิดอิมัลชันหรือสารผสมที่ซับซ้อนอื่นๆ ได้
การประยุกต์ใช้ตัวทำละลายหลายองค์ประกอบในโลกแห่งความเป็นจริงมีอะไรบ้าง
ตัวทำละลายหลายองค์ประกอบมีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมเคมี รวมถึง:
- สีและการเคลือบ: ตัวทำละลายหลายองค์ประกอบใช้เป็นทินเนอร์และตัวทำละลายในสูตรสีและการเคลือบ
- ยา: ตัวทำละลายหลายองค์ประกอบใช้ในการผลิตยาเพื่อละลายและทำให้สารประกอบบริสุทธิ์
- ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาด: ตัวทำละลายหลายองค์ประกอบใช้ในผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดเพื่อละลายและขจัดคราบสกปรก
- การสกัดน้ำมันและก๊าซ: ตัวทำละลายหลายองค์ประกอบใช้ในการสกัดน้ำมันและก๊าซจากอ่างเก็บน้ำใต้ดิน
ตัวทำละลายหลายองค์ประกอบเป็นส่วนผสมที่ซับซ้อนของส่วนผสมที่มีการใช้งานหลากหลายในโลกเคมี การทำความเข้าใจว่าตัวทำละลายเหล่านี้ทำงานอย่างไรและโต้ตอบกับสารต่างๆ อย่างไรเป็นสิ่งสำคัญสำหรับทุกคนที่ทำงานในอุตสาหกรรมเคมี
สรุป
นั่นคือสิ่งที่เป็นตัวทำละลาย – สารที่ละลายสารอื่น ตัวทำละลายใช้สำหรับทำความสะอาด การดูแลส่วนตัว และผลิตภัณฑ์ยา และมีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวัน
คุณไม่สามารถหลีกเลี่ยงสิ่งเหล่านี้ได้ ดังนั้น การรู้คุณสมบัติของตัวทำละลายและผลกระทบต่อสิ่งต่างๆ รอบตัวจึงเป็นเรื่องสำคัญ ดังนั้น อย่ากลัวที่จะสำรวจโลกของตัวทำละลายและเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกเขา!
ฉันชื่อ Joost Nusselder ผู้ก่อตั้ง Tools Doctor นักการตลาดเนื้อหา และพ่อ ฉันชอบทดลองใช้อุปกรณ์ใหม่ๆ และร่วมกับทีมของฉัน ฉันได้สร้างบทความบล็อกเชิงลึกตั้งแต่ปี 2016 เพื่อช่วยผู้อ่านที่ภักดีด้วยเครื่องมือและเคล็ดลับการประดิษฐ์
