O que é um solvente na ciência?

Solventes são essenciais na química. Eles dissolvem outras substâncias, formando soluções usadas em pesquisas, fabricação, saúde e muito mais.

Desde a limpeza de componentes de precisão até a formulação de medicamentos, os solventes estão por trás de muitos produtos diários e processos industriais. Mas o que exatamente é um solvente e como funciona?

Takeaways -chave

• Um solvente é uma substância que dissolve outra, formando uma solução

• Os solventes podem ser líquidos, gases ou sólidos, dependendo da aplicação

• Eles são usados ​​em todos os setores, desde a limpeza e revestimento para farmacêuticos

• Os solventes podem ser perigosos e devem ser tratados com cuidado

• Eles são amplamente classificados como polares, não polares, orgânicos ou inorgânicos

O que significa solvente?

Muitas pessoas pensam em um líquido quando o termo solvente é mencionado. No entanto, um solvente também pode ser um gás, um fluido supercrítico ou uma substância sólida. Também é possível que um solvente se torne um soluto e um soluto para se tornar um solvente. A principal diferença entre um soluto e um solvente são as proporções molares das duas substâncias.

Um solvente, por definição, é proporcionalmente maior que o soluto que se dissolve. Um soluto se espalha quase uniformemente por todo o solvente para formar uma solução. Quando o solvente dissolve o soluto, os dois se tornam indistinguíveis, tornando -os um mistura homogênea.

O soluto não pode ser facilmente separado do solvente, mesmo esperando que o primeiro precipite. Processos especiais são necessários para separar o soluto do solvente, exigindo mais energia. Por exemplo, se um soluto é um sólido, como sal de mesa, e o solvente é um líquido, como a água, o solvente líquido deve ser evaporado para extrair o soluto.

Ao contrário de uma reação química, o soluto e o solvente não formam necessariamente novas substâncias. Os íons podem se formar em uma solução, mas o processo é completamente reversível. Não são formados rearranjos novos e permanentes de ligações atômicas. O processo também é reversível.

Que tipos de solventes existem?

A água é considerada um solvente common porque pode dissolver uma ampla gama de substâncias, incluindo sólidos, líquidos e gases. No entanto, existem muitas outras substâncias que a água não pode se dissolver, como hidrocarbonetos. Existem muitos outros exemplos de solventes, mas em geral, eles podem ser classificados em três categorias básicas:

1. Solventes protetores polares

Os solventes que pertencem a essa categoria geralmente possuem um grupo hidroxil (-OH) polar e uma cauda não polar. Portanto, a fórmula química pode ser generalizada como R-OH. A estrutura desses solventes permite que eles dissolvem substâncias com estruturas moleculares semelhantes. Eles são miscíveis com água, também conhecida como hidrofílicoformando misturas homogêneas. Alguns exemplos desses solventes são os seguintes:

• Água: H-OH
• Ácido acético: Cap₃Co-OH
• Metanol: cap₃OH
• Etanol: Cap₃Cap₂-OH
• n-propanol: cap₃Cap₂Cap₂-OH
• n-butanol: cap₃Cap₂Cap₂Cap₂-OH

2. Solventes apróticos dipolares

As moléculas desses solventes têm ligações químicas altamente polares, bem como momentos dipolares de ligações grandes. Alguns exemplos desses solventes incluem o seguinte:

• Acetona: (CH3) 2C = O.
• Acetato de etila: cap₃Co₂Cap₂Cap₃
• Dimetilsulfóxido: (cap₃)₂ENTÃO
• Acetonitrila: cap₃Cn
• Dimetilformamida: (cap₃)₂Nc (o) h

3. Solventes não polares

Esses solventes têm uma carga líquida neutra devido à maneira como as cargas elétricas são distribuídas uniformemente. Como resultado, suas moléculas são hidrofóbicas, o que significa que elas não podem se misturar com a água. Sua constante dielétrica é muito baixa. Eles podem se dissolver substâncias não polarescomo gorduras e graxa. Alguns exemplos desses solventes são os seguintes:

• Tetracloreto de carbono: CCL₄
• Benzeno: c₆H₆
• Éter dietílico: cap₃Cap₂OCH₂Cap₃
• Hexane: cap₃(Cap₂)₄Cap₃
• Cloreto de metileno: cap₂Cl₂

Muitos desses solventes podem ser combinados com outros para formar solventes mais poderosos que são usados ​​para vários fins industriais.

O que são solventes industriais?

Solventes industriais são solventes de subsistência única ou solventes com vários componentes. Eles são usados ​​como agentes de limpeza e como precursores ou reagentes para fabricar vários produtos. Lidar com esses solventes requer precaução additional, como usar EPI, porque eles estão substâncias perigosas; Alguns são inflamáveis, enquanto outros são corrosivos e outros também são cancerígenos.

Muitos solventes industriais são solventes orgânicos usados ​​para limpeza de metais e máquinas. Eles também são usados ​​como precursores, reagentes e catalisadores químicos em muitos processos de fabricação. Eles são todos perigosos, mas em graus variados de toxicidade.

Esses solventes podem irritar a pele, as membranas mucosas dos pulmões e olhos e podem causar doenças graves quando ingeridas. Aqui estão as três classificações de solventes industriais com base em suas composições.

1. Solventes oxigenados

Esses solventes têm oxigênio como parte de sua estrutura molecular. Eles são comumente derivados de combustíveis fósseis e têm toxicidade relativamente baixa em comparação com outros tipos de solventes industriais. Eles têm uma ampla gama de aplicações, como na fabricação de cosméticos e tintas.

É necessário um alto grau de pureza para que esses solventes sejam eficazes em suas várias aplicações; Quaisquer impurezas podem arruinar os produtos finais. Os processos de refino são feitos para garantir altos níveis de pureza. A fabricação desses solventes é relativamente acessível e simples.

Exemplos desses solventes são os seguintes:

• Álcoons
• Éteres
• Ésteres
• Éteres de glicol
• Ésteres de éter glicol
• Cetonas

2. Solventes de hidrocarbonetos

Esses solventes são derivados de petróleo bruto ou combustíveis fósseis. Como o nome sugere, eles contêm apenas hidrogênio e carbono. Eles variam em complexidade de estruturas moleculares e número de cadeias. Suas duas categorias principais são as seguintes:

• Hidrocarbonetos alifáticos: Solventes de cadeia reta usados ​​principalmente para limpeza de metais. Exemplos incluem gasolina e querosene

• Hidrocarbonetos aromáticos: Esses solventes contêm um Estrutura do anel benzeno. Eles são usados ​​como agentes degradação, como componentes de tintas e em produtos químicos agrícolas, como pesticidas. Alguns exemplos desses solventes são benzeno e xileno.

3. Solventes halogenados

Esses solventes contêm átomos de halogênio como fluorina, bromo, iodo ou cloro. Ao contrário das outras duas categorias de solventes industriais, os solventes halogenados não são inflamáveis. Eles são comumente usados ​​para limpeza de precisão. Alguns deles agora estão sendo eliminados por causa de seus impactos ambientais. Exemplos incluem:

• Percloroetileno
• Fluorocarbonetos clorados
• 1,1,1-tricloroetano

Como os solventes são usados ​​na indústria?

Os solventes desempenham um papel basic na química industrial. Eles são usados ​​para dissolver, extrair, limpar ou transportar substâncias através de vários processos.

Sua capacidade de quebrar ou diluir outros materiais os torna ideais para tudo, desde o desgraça de máquinas a eletrônicos de revestimento. Algumas indústrias dependem de solventes como mídia de reação; Outros os usam para purificar ou separar componentes.

O solvente exato depende da tarefa. Escolher o certo é basic para a segurança, a eficiência e a qualidade closing do produto.

Aplicações industriais comuns para solventes

No Indústria farmacêuticaos solventes são usados ​​para fabricar ingredientes farmacêuticos ativos, equipamentos limpos e extrair compostos de fontes naturais. Sua pureza e compatibilidade com as formulações de medicamentos são fortemente regulamentadas.

Em tinta e revestimentosos solventes ajudam a dissolver ligantes e pigmentos, facilitando a aplicação de uma camada suave e uniforme. Depois de aplicar um solvente, ele evapora, deixando o revestimento acabado para trás.

Fabricação e engenharia Os setores usam solventes para limpar peças de steel, remover resíduos ou preparar superfícies para tratamento adicional. Os solventes hidrocarbonetos e halogenados são comuns aqui, dependendo do materials e do acabamento necessário.

Processamento de alimentos e agricultura Também use solventes, por exemplo, para extrair sabores, purificar aditivos ou desenvolver formulações agroquímicas. Nesses casos, os solventes de qualidade alimentar são necessários para atender aos padrões de segurança.

Eletrônica e semicondutores Precisa de solventes para limpeza, gravação e degradação. Em aplicações de alta precisão, até pequenos traços de resíduos podem comprometer o desempenho, portanto, solventes altamente puros são essenciais.

Os solventes são perigosos para a saúde?

Muitos solventes são perigosos se não for tratado corretamente. Alguns são inflamáveis, enquanto outros são tóxicos, corrosivos ou prejudiciais ao meio ambiente.

Os riscos à saúde podem incluir irritação na pele e ocular, tontura, problemas respiratórios e-no caso de exposição prolongada ou de alto nível-danos ou câncer de órgãos.

Os vapores de solventes voláteis podem ser particularmente prejudiciais quando inalados, especialmente se você estiver em uma área fechada ou mal ventilada. Certo solventes halogenados estão sob restrição ou sendo eliminado devido a vínculos com efeitos à saúde a longo prazo e persistência ambiental.

Para reduzir o risco, é essencial seguir as medidas de segurança adequadas. Isso inclui o uso de EPI (como luvas e proteção ocular), trabalho em áreas ventiladas e usando sistemas de extração de fumaça, quando apropriado. A orientação regulatória de agências como o HSE ou a OSHA deve sempre ser seguida ao trabalhar com solventes industriais.

Conclusão

Os solventes podem parecer simples, mas são fundamentais para a química e a indústria. Eles se dissolvem, transportam, extraem e limpam; e o solvente certo pode determinar se um processo é bem -sucedido ou falha. De produtos farmacêuticos a eletrônicos, os solventes estão por trás de muitos dos produtos e sistemas em que confiamos todos os dias. Mas, embora sejam úteis, eles também carregam riscos. Compreender o que são, como funcionam e como usá -los com segurança é essencial em qualquer ambiente científico ou industrial.