فهرستی از 20 حلال مختلف ، کاربرد و اثرات آن


فهرستی از 20 حلال مختلف ، کاربرد و اثرات آن
شیمی-مقالات
حلال جزء مهمی از محلول است. حلال ها مواد شیمیایی هستند كه مواد دیگر را در خود حل می كنند. حلال ها به طور كلی به دو دسته حلال های قطبی و حلال های غیر قطبی تقسیم می شوند. در حلال قطبی، ذرات تشكیل دهنده حلال قطبی بوده و یكدیگر را با نیروی جاذبه ی الكتروستاتیكی جذب می نمایند.
مهمترین حلال قطبی آب می باشد. انواع اسیدها مانند سولفوریك اسید H2SO4 و هیدروزن فلوئورید HF ، نیز در این دسته قرار می گیرند.
در حلال های غیر قطبی ، ذرات حلال غیرقطبی بوده و بنابراین تنها نیروی جاذبه ی ضعیف واندروالسی بین ذرات وجود دارد، به همین دلیل این حلال ها اغلب، دارای نقطه ی جوش بسیار پایین بوده و فرار هستند.
حلال های آلی نسبت به حلال های غیر آلی یا حلال های معدنی، قطبیت كمتری دارند و درنتیجه معمولا" این دسته از حلالها ، مواد غیر قطبی را بهتر در خود حل می كنند. چند حلال در زیر آمده است. حلالها موقعی مفید هستند كه مایع باشند به عنوان مثال آب در محدوده ی 0 تا 100 درجه سانتیگراد مایع می باشد، پس تنها در این محدوده دمایی می توانند به عنوان حلال مورد استفاده قرار گیرند. هنگامی موادی كه قرار است حل شوند، در دماهای پایین تر یا بالاتر قرار داشته باشند باید از حلالهای دیگر استفاده نمود. محدوده مایع بودن برخی حلالها در زیر آمده است:

متانولCH3OH كه خواصی شبیه آب را دارد.
اتانول CH3-CH2OH
پروپانون CH3-CH2-HC=O
پروپانول CH3-CH2-CH2OH
بوتانول CH3-CH2-CH2-CH2OH
اتیل استات C4H8O2
اتوكسی اتان C4H10O
تولوئن C7H8
بنزن C6H6
كربن تتراكلرید CCl4
سیكلوهگزان C6H12
دی متیل فرم آمید با نام اختصاری DMF و فرمول HC(O)N(CH3)2 محدوده مایع بودن بین 61- تا 153 درجه سانتیگراد می باشد.
تترا هیدرو فوران با نام اختصاری THF و فرمول CH8O كه به شكل یه حلقه ی پنج ضلعی است كه در یكی از گوشه هایش اتم اكسیژن قرار گرفته است. محدوده مایع بودن بین 65- تا 66 درجه سانتیگراد می باشد.
دی متیل سولفوكسید با نام اختصاری DMSO و فرمول (CH3)2SO محدوده مایع بودن بین 18 تا 189 درجه سانتیگراد می باشد.
هگزا متیل فسفر آمید با نام اختصاری HMP و فرمول OP[N(CH3)2]
استونیتریل CH3CN محدوده مایع بودن بین 45- تا 82 درجه سانتیگراد می باشد.
نیترومتان CH3NO2 محدوده مایع بودن بین 29- تا 101 درجه سانتیگراد می باشد.
دی كلرومتان CH2Cl2 محدوده مایع بودن بین 97- تا 40 درجه سانتیگراد می باشد.
سولفولان C4H8SO2 (یك حلقه ی پنج ضلعی است كه SO2 یك گوشه و چهار CH2 گوشه های دیگر را تشكیل داده اند. محدوده مایع بودن بین 28 تا 285 درجه سانتیگراد می باشد.
پروپان-1و2-دیول كربنات C4H6O3 . یك حلقه ی پنج ضلعی كه C=O یك گوشه و دو تا o نیز دو گوشه ، CH2 یك گوشه و H3CH گوشه دیگر را تشكیل می دهند. این حلال از 49- تا 242 درجه سانتیگراد مایع می باشد.
طبق یك اصل كلی، مواد قطبی در حلال های قطبی و مواد غیرقطبی در حلال های غیر قطبی حل می شوند.
حلال های آلی دسته ی بسیار مهمی از حلال ها را تشكیل می دهند كه در زندگی كاربردهای بسیاری دارند. به عنوان مثال، حلال ادكلن ها، انواع اسپری ها، چسب ها و ... انواع الكلها و دیگر حلال های آلی را تشكیل می دهند. چند حلال بسیار مهم صنعتی عبارتند از:
دی متیل فرم آمید با نام اختصاری DMF و فرمول HC(O)N(CH3)2
تترا هیدرو فوران با نام اختصاری THF و فرمول CH8O كه به شكل یه حلقه ی پنج ضلعی است كه در یكی از گوشه هایش اتم اكسیژن قرار گرفته است.
دی متیل سولفوكسید با نام اختصاری DMSO و فرمول (CH3)2SO
بیان شد كه الكلها دسته ی بسیار مهمی از حلال های صنعتی را تشكیل می دهند. میان ذرات حلال در الكلها، پیوند های هیدروزنی می باشد، اما یك سر الكلها، سر آلی و غیرقطبی آنها می باشد درنتیجه این حلالها می توانند هم مواد غیرقطبی را با سر غیرقطبی در خود حل كنند و هم مواد یكه می توانند با آن پیوند هیدروزنی برقرار نمایند، مانند آب.
میان ذرات حلال غیرقطبی، فقط نیروهای واندروالس وجود دارند. میان ذرات ماده ی حل شده غیر قطبی نیز فقط نیروهای واندروالس وجود دارند. بنابراین تمام ذرات موجود در محلول، فقط تحت تاثیر این نیرو هستند و امكان تشكیل محلول وجود دارد.
یك مثال حلال های غیر قطبی، هیدروكربنهای سیر شده خطی مانند هگزان است. موم كه یك ماده ی غیرقطبی است در هگزان حل خواهد شد.
البته تمام اجسام غیرقطبی در یكدیگر حل نمی شوند. حال متداولترین نوع محلول یعنی، یك جامد حل شده در یك مایع را در نظر می گیریم. انحلال پذیری یك جامد غیرقطبی در یك مایع غیرقطبی به دو عامل بستگی دارد: دمای ذوب و آنتالپی ذوب آن. وقتی این جامد حل می شود، محلول مایع به دست می آید. جامد تغییر فاز می دهد. جامدهایی كه دمای ذوب و انتالپی ذوبشان بالاست، انحلال پذیری بیشتری نشان می دهند. این تفاوت به علت نیروهای جاذبه قویتر در بلورهای اجسامی است كه دمای ذوب بالا دارند. در جریان حل شدن باید بر این نیروها فایق آمد.
برخی از حلال ها مانند كربن تتراكلرید CCl4 كلروفرم CHCl3 به شدت سمی می باشد. همچنین كار با اسیدها مهارت و تدابیر خاص می طلبد.
اثرات زیان اور حلال های آلی در محیط های كوچك خود را نشان می دهد ، زیرا حلال های آلی به مراتب بسیار فرار بوده و درنتیجه به دیلی سمی بودن ، هم برای انسان و هم موجودات زنده دیگر زیان دارد.
یكی از مهارتهای كار با حلال ها این است كه حلال های بی خطرتر پیدا كنیم: اغلب در آزمایشگاه ها، باید سعی كنیم كه استفاده از حلال های سمی برای حل كردن موادی كه در واكنش شیمیایی به كار برده می شوند، را حذف نماییم.
بسیاری از حلال ها كه در مقادیر زیاد در صنعت به كار برده می شوند برای سلامت انسان مضر هستند یا می توانند خطرات دیگری مانند آتش سوزی و انفجار به وجود آورند. حلال هایی كه به طور گسترده استفاده می شوند و برای سلامت انسان مضر باشند شامل تتراكلرید كربن، كلروفورم، و پركلورواتیلین هستند.