判断溶剂极性

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1、溶剂溶解能力的判断指标非水溶剂对高聚物、油垢等的溶解，既包括使被溶解的物质转变成分子状态的溶解过程，也 包括使被溶解物质溶胀和分散为更小颗粒状态的过程。其溶解能力的大小可由多种方法和指 标判断。常用的极性相似相溶原则、溶解度系数、KB值一一贝壳松脂丁醇值和苯胺点等。1极性相似相溶原则极性小的物质易溶解于极性小的溶剂中；极性大的物质易溶解于极性大的溶剂中。 例如，属于非极性的常用溶剂有苯、甲苯、汽油等，可以考虑用其溶解天然橡胶，尤其是 未经硫化的橡胶，无定型聚苯乙烯和硅树脂等。属于中等极性的常用溶剂有酯、酮、卤代烃等，可以溶解环氧树趴不饱和聚酯树脂、氯了 烯橡胶；聚氯乙烯和聚氨基甲酸酯等。属于极

2、性的常用溶剂有醇、酚以及水等，可以溶解或 溶胀聚一醚、聚乙烯醇、聚酰胺、聚乙烯醇缩醛等。当高聚物分子中含有不同极性的基团时，宜采用由含有不同极义性的溶剂组成的混合溶剂。 例如，由强极性的乙醇和非极性的苯的混合溶剂、可以溶解和清除含二醋酸纤维素酌聚合物 垢，二醋酸纤维素分子中既含有极性较小的醋酸脂基，又含有强极性的羟基；采用单一溶剂 不易于溶解。当高聚物处于晶态时，其溶解的过程先是破坏结晶，这是一个吸热过程，所以，加热有 利于其完成；然后再被溶剂分散、溶解。非极性晶态高聚物若被加热到熔点附近，比较容易 被溶剂溶解。极性的晶态高聚物进入极性溶剂以后，分子中的无定形部分可以和溶剂分子相 互作用，在分

3、子间形成极性键，并放出热，有利于补偿破坏晶格所需要的能量。因此，在常 温下，极性高聚物可以溶解于极性溶剂中。例如，极性的聚酰胺等能溶解于极性的甲酚中。2.溶解度系数6相似原则溶解度系数8又称为溶解度参数，是将单位体积（lcm3或lm3）的物质分子分散所需的能量。 它代表物质分子间相互吸引和作用力的大小；溶解度参数和分子的极性有关。溶解度参数大 的物质，其分子极性强，分子间的作用力大。溶剂和溶质的溶解度参数越相近，越易于相互 溶解，符合相似相溶的规律。表 5-l 列出了部分溶剂的溶解度参数表 5-1 部分溶剂的溶解度参数高聚物也有一定的溶解度参数，见表5-2。例如，聚苯乙烯的溶解度参数为9.1,

4、按照相似 相溶的规律，可从表中查出溶解度参数与之相近的溶剂是醋酸乙酯9.1、苯9.2、甲苯9.0、 二甲苯9.2、氯仿9.2和甲乙酮9.3等，当然不可以采用丙酮9.8，苯胺11.3等作为溶剂； 如果在现有的溶剂中找不到溶解度参数相近者，可以采用混合溶剂。 混合溶剂的溶解度参数（8总）是两种溶剂的溶解度参数（8）与相应溶剂在混合溶剂中的体积 分数（声）的乘积之和。8 总=0181+0282例如，溶解度参数为11 的硝化纤维素，不溶解于溶解度参数为7.4的乙醚、溶解度参数 为14.1的甲醇或溶解度参数为12.7的乙醇等，但是，可溶解于按一定比例组成的，使溶解 度参数接近于11 的任何两种溶剂的混合

5、物中。混合溶剂的溶解能力往往比单一溶剂的强。表 5-2 高聚物的溶解度参数溶解度参数可由不同的方法测算出，例如，高聚物的溶解度参数是由表面张力法、渗透压法 与溶胀法等测出的；而溶剂的溶解度参数一般是由摩尔蒸发能求出的。用溶剂溶解高聚物的能力大小，除了考虑溶解度参数是否相近以外，还应该考察与溶解 有关的其他因素。例如，高聚物的结晶度、是否有氢键存在等。在结晶度比较低的高聚物中， 无定形结构的比例大，分子链之间的间隙大，溶剂分子的渗透比较容易，有利于高聚物的溶 解。结晶度较高的高聚物则反之。溶解度参数相近相溶的规律，仅适用于非极性体系，不适 用于极性高聚物以及能生成氢键的体系。表 5-3 表明混合

6、溶剂对高聚物的溶解能力明显超过单一溶剂。表 5-3 混合溶剂对某些高聚物的溶解能力3. KB值一一贝壳松脂丁醇值 贝壳松脂丁醇值是评价溶剂溶解能力的另一个指标。主要应用示涂料工业，评价涂料及 相关产品在溶剂中的溶解能力。溶剂的佃值越高；表明其对极性有机化合物的溶解能力越强。在测定贝壳松脂丁醇值中，要使用贝壳松脂丁醇溶液。贝壳松脂丁醇溶液的配制方法：取400g贝壳树珀圯树脂，研磨，置于3L的烧瓶中，边 剧烈搅拌，边加入2ks正丁醇(沸点11618C)；搅拌至树脂全部溶解；也可以，在55C左 右的水浴中搅拌48h使之溶解，或者在回流装置中，用蒸汽加热以后，静置48h,用布氏漏 斗过滤，除去不溶物。

7、所得滤液即为贝壳松脂丁醇溶液。贝壳松脂丁醇值的测定方法：在25(2的条件下，取贝壳松脂丁醇溶液(200. 1)cm3置 于250cm3三角烧瓶中，用标准甲苯溶剂滴定。当溶液开始变?昆时为滴定终点。记录所用标 准甲苯溶剂的体积且(cm3)。再用甲苯：正庚烷的体积比=25： 75的混合溶剂，对20cm3贝壳 松脂丁醇溶液进行滴定，至溶液产生浑浊为终点。记录所用甲苯正庚烷混合溶剂的体积 B(cm3)。然后采用与上述相、同的方法，用待测溶剂滴定20cm3贝壳松丁醇脂溶液，记录所 用待测溶剂的体积C(cm3)。65(C - B)被测溶剂的 KB 值= -40A - B式中A所加标准甲苯溶剂的体积，cm3

8、；B所加甲苯-正庚烷混合溶剂的体积，cm3 ；C待测溶剂的体积，cm3。当溶液的温度偏离25C时，应对溶液的体积量进行校正。4.苯胺点(AP) 把等体积的苯胺与待测定溶解能力的溶剂均匀混合，逐渐降低温度，观察该体系即将发 生浑浊的最低温度，即为该溶剂的苯胺点(C)。苯胺点越低，表明该溶剂对苯胺的溶解能力越强。由于苯胺是极性有机化合物，因此苯 胺点的高低，表征溶剂对极性有机化合物的溶解能力。饱和脂肪链烃溶剂的苯胺点(70C左右)脂环族饱和烃溶剂的苯胺点(50C左右) 芳香烃 溶剂的苯胺点(10C左右)这一顺序表明三者对极性有机化合物的溶解能力依次增强。对于苯胺点很低的溶剂；由于在常温下很难测到其

9、苯胺点，必须以混合苯胺点表示。 混合苯胺点是把待测溶剂、苯胺和一定纯度韵正庚烷以1： 2： 1 体积比均匀混合，测定 其即将浑浊的最低温度。加入正庚烷可使，胺在低温下的溶解性增大，把苯胺点提高到室温 以上，便于测定混合苯胺点=(苯胺点+正庚烷的苯胺点 69)/2 在测出混合苯胺点以后，即可应用上面的公式计算出相应的苯定点。 page 苯胺点主要用在石油工业中，评价各种溶剂的溶解能力。表5-4列出部分烃类溶剂的苯 胺点。表 5-4 烃类溶剂的苯胺点为混合苯胺点。在工业应用中，石油烃类溶剂油一般是脂肪烷烃、环烷烃和芳香径混合物，因此，由其 苯胺点的高低可以判断该溶剂曲大致组成。显然，苯胺点高的溶剂

10、油，所含脂肪烷烃的比例 比较大；相反，苯胺点较低的溶剂油，所含的芳香烃比例较大。水；溶剂的贝壳松脂丁醇值越大，其溶解能力越强；相反，溶剂的苯胺点越高，其对极性有 机化合物的溶解能力越弱。KB 值和苯胺点的定量关系：KB 值=84.3-0.37x苯胺点一般而言，非极性溶剂阶KB值小十苯履点高；桩性溶剂的KB值大，苯胺点低。因此, 清除极性污垢，如动植物油脂的污垢，宜选择苯胺点低、KB值高的溶剂；靖除非极性污垢, 如矿物油垢，应选择苯胺点高、KB值低的溶剂。溶剂极性表solventpolarityViscosity （cp20 C）Boiling poi nt（C ）UV cutoff（nm ）i

11、-pen tane（戊烷）0.0030n-pentane0.000.2336210Pet roleum et her（石油 醚）0.010.3030-60210Hexane（己烷 ）0.060.3369210Cyclohexane（环己烷）0.101.0081210Isooc tane（异辛烷）0.100.5399210Trifluoroacetic acid（三氟乙酸）0.1072Trim et hylpe nt ane（三甲基戊 烷）0.100.4799215Cyclopen tane（环戊烷 ）0.200.4749210n-hep tane（庚烷）0.200.4198200Butyl c

12、hloride（丁基氯；丁 酰氯）1.000.4678220Trichloro et hylene（三氯乙1.000.5787273烯；乙炔化三氯）Carbontet rachloride（四氯化 碳）1.600.9777265Trichlorotrifluoroethane（ 三氯三氟代乙烷）1.900.7148231i-propyl ether（丙基醚；丙醚）2.400.3768220Toluene（甲苯）2.400.59111285p-xylene（对二甲苯）2.500.65138290Chlorobenzene（氯苯 ）2.700.80132o-dichlorobenzene（领二氯苯

13、）2.701.33180295Ethyl ether（二乙醚；醚 ）2.900.2335220Benzene（苯）3.000.6580280Isobutyl alcohol（异丁醇 ）3.004.70108220Met hylene chloride（二氯甲 烷）3.400.4440245Et hylene dichloride（二氯 化乙烯）3.500.7984228n-bu tanol（ 丁醇 ）3.902.95117210n-bu tyl ace tat e（醋酸丁 酯；乙酸丁酯）4.00126254n-propano l（丙醇 ）4.002.2798210Methyl isobutyl

14、 ketone（）4.20119330Tet rahydrofuran（四氢呋喃 ）4.200.5566220ethanol4.301.2079210Ethyl acetate4.300.4577260i-propano l（丙醇 ）4.302.3782210Chloroform（氯仿）4.400.5761245Methyl ethyl ket one（甲基乙基 酮）4.500.4380330Dioxane（二恶烷；二氧六 环；一氧杂环己烷）4.801.54102220Pyridine（吡啶）5.300.97115305Ace tone（丙酮）5.400.3257330Ni trome thane（硝基甲烷 ）6.000.67101380Ace tic acid（乙酸 ）6.201.28118230Ace tonit rile（乙腈）6.200.3782210Anil ine（苯胺）6.304.40184Dime thyl formamide（二甲基甲 酰胺）6.400.92153270Met hanol（）6.600.6065210Et hylene glycol（乙二