В химии, что такое смешиваемость?

Смешиваемость - это способность двух жидкостей смешиваться друг с другом, образуя гомогенный раствор. Вода и этанол, например, смешиваются. Их можно смешивать в любой пропорции, и полученный раствор будет прозрачным и покажет только одну фазу. Масло и вода, с другой стороны, не смешиваются. Смесь растительного масла и воды всегда будет разделяться на два слоя или фазы и не будет растворяться друг в друге.

Смешиваемость часто выражается в мас. / Мас.% Или массе одного растворителя в 100 г конечного раствора. Если два растворителя полностью смешиваются во всех пропорциях, их смешиваемость составляет 100%. Другие растворители смешиваются лишь частично, а это означает, что только некоторая часть будет растворяться в воде.

Например, диэтиловый эфир частично смешивается с водой. До 7 г диэтилового эфира растворяется в 93 г воды, давая 7% (мас. / Мас.%) Раствор. Если добавить больше диэтилового эфира, появится отдельный слой диэтилового эфира, плавающий над водой. Большинство растворителей показывают некоторую смешиваемость друг с другом, хотя она может быть очень низкой.

Большинство жидкостей, встречающихся в повседневной жизни, являются водными, водными или органическими, что в химическом смысле означает, что они содержат атомы углерода. Их обычно можно разделить на два широких класса. Они либо гидрофильные, «любящие воду», либо липофильные, «любящие жир». Липофильные растворители смешиваются с углеводородными растворителями, то есть растворителями, содержащими только углерод и водород, такими как жиры и масла. Гидрофильные растворители смешиваются с водой.

Гидрофильные растворители обычно содержат другие типы атомов, такие как кислород и азот, которые делают их способными к водородной связи с молекулами воды. Гидрофильный растворитель может также упоминаться как липофобный, «опасный для жира», в то время как липофильный растворитель является гидрофобным, «опасный для воды». Какие термины используются, это вопрос контекста.

Несмешивающиеся растворители, те, которые не смешиваются, используются в химическом процессе экстракции жидкость / жидкость, где представляющие интерес соединения могут быть разделены с использованием преимуществ их различных растворимостей в воде и липофильном растворителе. Например, если смесь витамина С, который очень хорошо растворим в воде, и витамина Е, который является жирорастворимым, встряхивают с несмешивающейся смесью воды и гексана, очень липофильного углеводородного растворителя, витамин С будет накапливаться в водный слой, в то время как витамин Е будет накапливаться в гексановом слое. Оставленные стоять, два слоя разделяются и могут быть легко выделены, а витамины восстановлены путем испарения растворителей.