W chemii czym jest mieszalność?

Mieszalność to zdolność dwóch cieczy do zmieszania się z każdą z nich w celu uzyskania jednorodnego roztworu. Na przykład woda i etanol są mieszalne. Można je mieszać w dowolnej proporcji, a powstały roztwór będzie klarowny i pokaże tylko jedną fazę. Z drugiej strony olej i woda są niemieszalne. Mieszanina oleju roślinnego i wody zawsze dzieli się na dwie warstwy lub fazy i nie rozpuszcza się w sobie.

Mieszalność często wyraża się jako% wag./wag. Lub wagę jednego rozpuszczalnika w 100 g końcowego roztworu. Jeżeli dwa rozpuszczalniki są całkowicie mieszalne we wszystkich proporcjach, ich mieszalność wynosi 100%. Inne rozpuszczalniki są tylko częściowo mieszalne, co oznacza, że ​​tylko część rozpuszcza się w wodzie.

Na przykład eter dietylowy jest częściowo mieszalny z wodą. Do 7 gramów eteru dietylowego rozpuści się w 93 g wody, otrzymując roztwór 7% (wag./wag.). Jeśli doda się więcej eteru dietylowego, oddzielna warstwa eteru dietylowego pojawi się unosząca się nad wodą. Większość rozpuszczalników wykazuje między sobą pewną mieszalność, chociaż może być bardzo niska.

Większość cieczy spotykanych w życiu codziennym jest albo na bazie wody, zwanych wodnymi, albo organicznymi, co w sensie chemicznym oznacza, że ​​zawierają atomy węgla. Można je ogólnie podzielić na dwie szerokie klasy. Są hydrofilowe, „kochające wodę” lub lipofilowe, „kochające tłuszcz”. Rozpuszczalniki lipofilowe są mieszalne z rozpuszczalnikami węglowodorowymi, to znaczy rozpuszczalnikami zawierającymi tylko węgiel i wodór, takimi jak tłuszcze i oleje. Rozpuszczalniki hydrofilowe mieszają się z wodą.

Rozpuszczalniki hydrofilowe zazwyczaj zawierają inne rodzaje atomów, takie jak tlen i azot, co czyni je zdolnymi do wiązania wodoru z cząsteczkami wody. Rozpuszczalnik hydrofilowy może być również określany jako lipofobowy, „obawiający się tłuszczu”, podczas gdy rozpuszczalniki lipofilowe są hydrofobowy, „obawiający się wody”. To, które terminy są używane, zależy od kontekstu.

Nie mieszające się rozpuszczalniki, które się nie mieszają, stosuje się w chemicznym procesie ekstrakcji ciecz / ciecz, w którym związki będące przedmiotem zainteresowania można rozdzielić, wykorzystując ich różne rozpuszczalności w wodzie i rozpuszczalniku lipofilowym. Na przykład, jeśli mieszaninę witaminy C, która jest dobrze rozpuszczalna w wodzie, i witaminy E, która jest rozpuszczalna w tłuszczach, wstrząsa się niemieszalną mieszaniną wody i heksanu, bardzo lipofilowego rozpuszczalnika węglowodorowego, witamina C zbierze się w warstwa wodna, podczas gdy witamina E będzie gromadzić się w warstwie heksanu. Pozostawione do odstania, dwie warstwy rozdzielają się i można je łatwo odizolować, a witaminy odzyskane przez odparowanie rozpuszczalników.