Wat is mengbaarheid in de scheikunde?

Mengbaarheid is het vermogen van twee vloeistoffen om met elkaar te mengen om een ​​homogene oplossing te vormen. Water en ethanol zijn bijvoorbeeld mengbaar. Ze kunnen in elke verhouding worden gemengd en de resulterende oplossing is helder en vertoont slechts één fase. Olie en water zijn daarentegen niet mengbaar. Een mengsel van plantaardige olie en water scheidt zich altijd in twee lagen of fasen en lost niet in elkaar op.

Mengbaarheid wordt vaak uitgedrukt als gew.% Of gewicht van één oplosmiddel in 100 g uiteindelijke oplossing. Als twee oplosmiddelen volledig mengbaar zijn in alle verhoudingen, is hun mengbaarheid 100%. Andere oplosmiddelen zijn slechts gedeeltelijk mengbaar, wat betekent dat slechts een deel in water zal oplossen.

Diethylether is bijvoorbeeld gedeeltelijk mengbaar met water. Tot 7 gram diethylether lost op in 93 g water en geeft een oplossing van 7% (gew.%). Als er meer diethylether wordt toegevoegd, lijkt een afzonderlijke diethyletherlaag boven het water te drijven. De meeste oplosmiddelen vertonen enige mengbaarheid in elkaar, hoewel het misschien erg laag is.

De meeste vloeistoffen die we in het dagelijks leven tegenkomen, zijn op waterbasis, waterig genoemd of organisch, wat in chemische zin betekent dat ze koolstofatomen bevatten. Deze kunnen in het algemeen worden verdeeld in twee brede klassen. Ze zijn ofwel hydrofiel, 'waterminnend', of lipofiel, 'vetminnend'. Lipofiele oplosmiddelen zijn mengbaar met koolwaterstofoplosmiddelen, dat wil zeggen oplosmiddelen die alleen koolstof en waterstof bevatten, zoals vetten en oliën. Hydrofiele oplosmiddelen zijn mengbaar met water.

Hydrofiele oplosmiddelen bevatten over het algemeen andere soorten atomen, zoals zuurstof en stikstof, waardoor ze waterstofbindend kunnen worden met watermoleculen. Een hydrofiel oplosmiddel kan ook worden aangeduid als lipofoob, "vet-vrees", terwijl lipofiele oplosmiddelen hydrofoob zijn, "water-vrees". Welke termen worden gebruikt, is een kwestie van context.

Niet-mengbare oplosmiddelen, die niet mengen, worden gebruikt in het chemische proces van vloeistof / vloeistofextractie, waarbij verbindingen van belang kunnen worden gescheiden door gebruik te maken van hun verschillende oplosbaarheden in water en een lipofiel oplosmiddel. Als bijvoorbeeld een mengsel van vitamine C, dat sterk oplosbaar is in water, en vitamine E, die oplosbaar is in vet, wordt geschud met een niet-mengbaar mengsel van water en hexaan, een zeer lipofiel koolwaterstofoplosmiddel, verzamelt de vitamine C zich in de waterige laag terwijl de vitamine E zich zal verzamelen in de hexaanlaag. De twee lagen staan ​​los en kunnen gemakkelijk worden geïsoleerd en de vitamines worden teruggewonnen door de oplosmiddelen te verdampen.