溶劑的基礎(chǔ)知識
溶劑是一種可以溶化固體,液體或氣體溶質(zhì)的液體(氣體、或固體)(溶劑、溶質(zhì)都可以為固體、液體、氣體),繼而成為溶液。在日常生活中最普遍的溶劑是水。而所謂有機(jī)溶劑即是包含碳原子的有機(jī)化合物。溶劑通常擁有比較低的沸點(diǎn)和容易揮發(fā)?;蚴强梢杂烧麴s來去除,從而留下被溶物。因此,溶劑不可以對溶質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。它們必須為惰性。溶劑可從混合物萃取可溶化合物,最普遍的例子是以熱水沖泡咖啡或茶。溶劑通常是透明,無色的液體,他們大多都有獨(dú)特的氣味。
溶液的濃度取決于溶解在溶劑內(nèi)的物質(zhì)的多少;溶解度則是溶劑在特定溫度下,可以溶解最多多少物質(zhì)。有機(jī)溶劑主要用于干洗(例如四氯乙烯),作涂料稀釋劑(例如甲苯,松節(jié)油),作洗甲水或去除膠水(例如丙酮,醋酸甲酯,醋酸乙酯),除銹(例如己烷),作洗潔精(檸檬精),用于香水(酒精)跟用于化學(xué)合成。習(xí)慣上把氣體和固體叫溶質(zhì),液體叫溶劑。溶劑和溶質(zhì)大致上可分為極性基(親水的)和非極性基(疏水的)。極性可以透過量度物質(zhì)的介電常數(shù)或偶極距得知。
溶劑在膠粘劑中的作用很大,有的作為聚合反應(yīng)的介質(zhì),使反應(yīng)緩和,溫度易于控制;有的用以純化單體和助劑;有的用以溶解基料成為膠粘劑的一個(gè)組分;有的用于烯釋膠粘劑達(dá)到一定的粘度,有利于浸潤,便于涂布施工;有的用作調(diào)節(jié)膠粘劑的揮發(fā)速度;有的用來防止凝膠增加貯存穩(wěn)定性,有的用作粘接前表面清潔處理劑;有的用來直接粘接某些熱塑性塑料制品;有的可用來降低成本,提高效益。
選擇合適的溶劑非常重要,要綜合考慮多方面的因素,如溶解能力、揮發(fā)速度、安全性、經(jīng)濟(jì)性、來源性和貯存穩(wěn)定性等。一種好的溶劑必須要有良好的溶解性能,這可由溶解度參數(shù)和氫鍵指數(shù)判斷。膠粘劑的干燥速度與溶劑的揮發(fā)速度有直接關(guān)系,溶劑型膠粘劑溶劑最后應(yīng)全部揮發(fā),一般希望膠粘劑干得快,這就要選擇沸點(diǎn)較低的溶劑。有機(jī)溶劑多數(shù)是容易燃燒的,當(dāng)溶劑蒸氣在空氣中達(dá)到一定濃度時(shí),會(huì)發(fā)生爆炸,必須注意溶劑的安全性。大部分有機(jī)溶劑都有一定的毒性,危害人體健康,污染生態(tài)環(huán)境,應(yīng)引起足夠重視。溶劑在溶劑型膠粘劑中占的比例較大,所以不能不考慮成本問題,應(yīng)盡量先用廉價(jià)易得的溶劑。
有機(jī)溶劑是一大類在生活和生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的有機(jī)化合物,分子量不大,常溫下呈液態(tài)。有機(jī)溶劑包括多類物質(zhì),如乙酸酐生產(chǎn),鏈烷烴、烯烴、醇、醛、胺、酯、醚、酮、芳香烴、氫化烴、萜烯烴、鹵代烴、雜環(huán)化物、含氮化合物及含硫化合物等等,多數(shù)對人體有一定毒性。
它存在于涂料、粘合劑、漆和清潔劑中。經(jīng)常使用有機(jī)溶劑,如,苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、乙烯乙二醇醚和三乙醇胺。
溶劑對吸收帶的影響與溶劑,溶質(zhì)以及躍遷帶種類有關(guān)。根據(jù)溶質(zhì)和溶劑兩者的性質(zhì),產(chǎn)生不同的作用,若分子間的作用對激發(fā)態(tài)的穩(wěn)定作用比對基態(tài)的強(qiáng),有關(guān)躍遷的吸收帶向紅移。相反,使基態(tài)更穩(wěn)定者,則向藍(lán)移。當(dāng)溶質(zhì)為非極性分子,與非極性溶劑之間的相互作用只是弱的分散作用,溶劑對溶質(zhì)的影響往往很小,溶液的光譜接近于氣態(tài)。若溶質(zhì)的激發(fā)態(tài)有偶極,或伴有電荷轉(zhuǎn)移,則吸收帶波長隨溶劑的介電常數(shù)或折光率的增加而向紅移。
當(dāng)一個(gè)純的化合物在一系列不同的溶劑中測其光譜,所得的數(shù)據(jù),包括強(qiáng)度和吸收帶波長位置常隨溶劑的改變而有所不同。根據(jù)溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì),有時(shí)兩者之間可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng),亦可能形成復(fù)合物,溶質(zhì)的離解常數(shù)和互變異構(gòu)平衡亦與溶劑有關(guān),使不同溶劑可產(chǎn)生很不相同的光譜。所以在比較或核對化合物的光譜時(shí),最好采用同一溶劑,若是所用溶劑不同,則在分析光譜時(shí),應(yīng)考慮到溶劑的影響。此外有時(shí)亦可從某一吸收帶在不同溶劑中的差異來推測此帶所屬的躍遷種類。
溶劑和溶質(zhì)相互間的物理作用有靜電作用,分散作用,氫鍵以及電荷轉(zhuǎn)移和電荷相斥作用等。分子間的這類作用,對分子能級的影響不同,致使光譜有差異。