Hva er et polart løsningsmiddel?

Et polart løsningsmiddel er en væske med molekyler som har en liten elektrisk ladning på grunn av dens form. For eksempel er vann et molekyl med ett oksygen og to hydrogenatomer. De to hydrogenatomene er ikke på motsatte sider av oksygenet, men snarere i vinkel. Dette skaper en liten ubalanse av den elektriske ladningen i vannmolekylet, også kjent som polaritet.

Når et fast molekyl er plassert i et polart løsningsmiddel, kan det oppløses hvis det har sin egen polaritet. Dette skjer fordi molekylene i det faste stoffet tiltrekkes av de svake elektriske ladningene til løsningsmidlet. Eksempler på polare materialer inkluderer salt og sukker, som begge løses lett opp i vann, jordas vanligste polare løsningsmiddel.

Et polart løsningsmiddel vil normalt ikke løse opp ikke-polare materialer, eller omvendt. Salt og sukker vil ikke oppløses i de fleste organiske løsningsmidler, fordi det ikke er noen elektrisk ladning for å tiltrekke molekylene. Begrepet "som foretrekker som" brukes ofte for å merke preferansen for polare materialer for polare løsningsmidler, og på lignende måte for ikke-polare materialer. Det er noen sjeldne unntak fra denne regelen, fordi ikke-polare løsningsmidler kan ha små elektriske ladninger som kan imitere polare.

Når et fast stoff plasseres i et løsningsmiddel og oppløses, blir de faste molekylene spredt eller spredt jevnt i løsningsmidlet. Denne oppløste blanding vil forbli stabil så lenge nok løsningsmiddel gjenstår for å omgi de faste molekyler. Utfelling eller separering av faststoff fra blandingen kan forekomme hvis det er mer fast stoff til stede enn det som kan oppløses. Disse løsningene kalles mettede, og endringer i temperatur kan føre til at faststoff faller ut fra den oppløste blandingen.

Et polart løsningsmiddel klassifiseres ofte ved å angi dens dielektriske konstant eller polaritetsindeks. Dielektrisk konstant er en måling av de elektriske egenskapene til et løsningsmiddel i en prøve kontra en tom kondensator, som holder materialet mens elektrisk strøm går gjennom det. Polar indeks er en relativ måling av et løsemiddels evne til å løse opp forskjellige standard polare materialer. I begge testene blir den målte konstanten eller indeksen plassert i en tabell med vanlige løsningsmidler, som kan brukes til å identifisere løsningsmidler for kjemiske prosesser.

En annen type løsningsmiddel, et overflateaktivt middel, kan brukes til å lage blandinger av polare og ikke-polare materialer. Surfaktanter er molekyler som er polare og ikke-polare i hver ende. Disse materialene vil skape molekylære bindinger av den polare enden med lignende molekyler, og på samme måte med den ikke-polare enden.

Et eksempel på denne effekten er håndkrem. Vann og fet fuktighetskrem blandes normalt ikke, og hvis det ristes, vil det til slutt skilles fra hverandre. Tilsetning av et overflateaktivt middel får de to ikke-oppløselige materialene til å danne en stabil emulsjon. Oljen og vannet er ikke oppløst, fordi de ikke er oppløselige i hverandre, de er polære og ikke-polare. Et overflateaktivt middel binder de to materialene, og de forblir stabile emulsjoner i lange perioder.