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。而所謂有機溶劑即是包含碳原子的有機化合物。溶劑通常擁有比較低的沸點和容易揮發(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組分;有的用于烯釋膠粘劑達到一定的粘度,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,這就要選擇沸點較低的溶劑。有機溶劑多數(shù)是容易燃燒的,當(dāng)溶劑蒸氣在空氣中達到一定濃度時,會發(fā)生爆炸,必須注意溶劑的安全性。大部分有機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)盡量先用廉價易得的溶劑。
有機溶劑是一大類在生活和生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的有機化合物,分子量不大,常溫下呈液態(tài)。有機溶劑包括多類物質(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,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,最好采用同一溶劑,若是所用溶劑不同,則在分析光譜時,應(yīng)考慮到溶劑的影響。此外有時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。