सॉल्वेंट: अवधारणा, प्रकार और उदाहरण - रसायन विज्ञान - 2025

विलायक एक समाधान या समाधान है कि उच्चतम अनुपात में पाया जाता है के घटक है। यह विलेय को घोलता है, समाधान का दूसरा मामूली घटक, जो एक सजातीय मिश्रण से ज्यादा कुछ नहीं है जो असंतोष उपस्थित नहीं करता है।

विलायक आमतौर पर एक तरल होता है, मुख्य रूप से पानी, जिसे सार्वभौमिक विलायक माना जाता है। पानी के अलावा, एक समाधान आमतौर पर एक ठोस घुला हुआ पदार्थ होता है जो इसमें पूरी तरह से घुल जाता है। लेकिन विलायक एक ठोस और विलेय तरल हो सकता है। यह उदाहरण पारा और एक धातु द्वारा गठित अमलगम का मामला हो सकता है।

इस ग्लास टम्बलर में तरल पानी, सार्वभौमिक विलायक होता है। स्रोत: पिक्साबे

दूसरी ओर, हवा नाइट्रोजन द्वारा गठित एक समाधान है, जिसे विलायक के रूप में माना जाता है क्योंकि यह उच्च अनुपात में है; और गैसों का एक समूह जैसे ऑक्सीजन, कार्बन डाइऑक्साइड, जल वाष्प, आदि, जो विलेय के रूप में कार्य करते हैं।

समाधान में, विलायक के अणुओं को घुलने वाले अणुओं के आसपास एक घटना में व्यवस्थित किया जाता है जिसे सॉल्वैंशन के रूप में जाना जाता है; पानी के मामले में विलायक के रूप में अधिक सही ढंग से जलयोजन कहा जाता है। सॉल्वैंशन प्रक्रिया मूल रूप से एक्ज़ोथिर्मिक है।

सॉल्वैंट्स के प्रकार

सॉल्वैंट्स को ध्रुवीय और नॉनपोलर के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।

- ध्रुवीय

वे अणुओं से बने होते हैं जो विद्युत आवेश के एक अमानवीय वितरण के साथ होते हैं; वह है, ध्रुवीय अणु। ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में आमतौर पर उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक होता है।

एक विलायक का ढांकता हुआ निरंतर एक आयामहीन स्थिरांक है और एक तरह से यह एक विलायक की क्षमता को एक समाधान में विद्युत आवेशों को अलग रखने के लिए मापता है।

यदि सोडियम क्लोराइड को पानी में घोल दिया जाता है, तो सोडियम क्लोराइड का एक अवक्षेप बनाने के लिए धनायन (Na ⁺) आयनों (Cl ^-) के साथ जुड़ जाता है । पानी, अपने उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक के कारण, इस पुनर्मिलन को रोकता है।

ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में एक ढांकता हुआ निरंतर 15 से अधिक है, जिसमें पानी उच्चतम (80) है। ये सॉल्वैंट्स, सामान्य रूप से, द्विध्रुवीय-द्विध्रुवीय बलों के माध्यम से उनके साथ बातचीत करने के अलावा, विलेय के साथ हाइड्रोजन बांड बनाने की क्षमता रखते हैं।

इसलिए, ध्रुवीय सॉल्वैंट्स और ध्रुवीय विलेय के बीच बातचीत बहुत मजबूत है। इसके अलावा, ध्रुवीय सॉल्वैंट्स के अणुओं में बड़े द्विध्रुवीय क्षण होते हैं, और विपरीत संकेत के आरोपों के बीच बातचीत के माध्यम से विद्युत आवेशित अणुओं के उत्थान का कारण बन सकता है।

प्रोटेक्टिव सॉल्वैंट्स

प्रोटी सॉल्वैंट्स में OH और NH समूह होते हैं, जैसे पानी (HOH) और इथेनॉल (CH ₃ CH ₂ OH)। ये समूह हाइड्रोजन बांडों के निर्माण की अनुमति देते हैं, जो कई विलेय के सॉल्वैंट्स के लिए इन सॉल्वैंट्स को सक्षम बनाता है।

प्रोटिक सॉल्वैंट्स में आम तौर पर 15 से अधिक ढांकता हुआ स्थिरांक होता है; हालांकि एसिटिक एसिड, एक प्रोटिक सॉल्वेंट, 6.2 की ढांकता हुआ स्थिरांक है। पानी का उच्च मूल्य है, दोनों ढांकता हुआ स्थिरांक (80) और द्विध्रुवीय क्षण (1.85) के लिए।

पानी की घनत्व (1.00 ग्राम / सेमी ³) प्रोटी सॉल्वैंट्स में सबसे अधिक है। हालांकि, फॉर्मिक एसिड का घनत्व 1.21 ग्राम / सेमी ^{3 है}, और एसिटिक एसिड का घनत्व मूल्य 1.049 ग्राम / सेमी ^{3 है} ।

प्रोटिक सॉल्वैंट्स न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं (एसएन 1) का पक्ष लेते हैं।

Aprotic सॉल्वैंट्स

इन सॉल्वैंट्स में ओएच और एनएच समूह नहीं हैं जो हाइड्रोजन बांड के गठन की अनुमति देते हैं; एसीटोन (CH ₃ C = OCH ₃) का मामला ऐसा है । इसलिए, इस प्रकार के विलायक में प्रोटीव सॉल्वैंट्स की तुलना में लवण के घटकों की एक कम विलेय क्षमता है।

अधिकांश aprotic सॉल्वैंट्स में 15 से अधिक ढांकता हुआ निरंतर मान है, अपवाद tetrahydrofuran (7.5) और एथिल एसीटेट (6.02) होने के साथ।

कई एप्रोटिक सॉल्वैंट्स हैं जो पानी की तुलना में अधिक द्विध्रुवीय क्षण हैं। उनमें से: एसीटोन (2.88), डाइमिथाइलफोर्माइड (3.82), डाइमिथाइलसल्फॉक्साइड (3.96), नाइट्रोमेथेन (3.56) और प्रोपलीन कार्बोनेट (4.9)।

पानी की तुलना में घनत्व से अधिक के साथ aprotic सॉल्वैंट्स हैं: डाइमिथाइलसल्फॉक्साइड (1.092 ग्राम / सेमी ³), नाइट्रोमेथेन (1.137 ग्राम / सेमी ³) और प्रोपलीन कार्बोनेट (1.205 / सेमी ³)।

Aprotic सॉल्वैंट्स न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाओं (SN2) के पक्ष में है।

- गैर-ध्रुवीय

वे 15 से कम के ढांकता हुआ निरंतर होने की विशेषता है, एक बहुत कम द्विध्रुवीय पल, और विलेय अणुओं के साथ बातचीत कमजोर होती है (लंदन या फैलाव बल प्रकार की)।

नॉनपोलर या अपोलर सॉल्वैंट्स ध्रुवीय सॉल्वैंट्स के साथ गलत नहीं हैं। इसके अलावा, वे कुशलता से लवण को भंग नहीं करते हैं, क्योंकि वे अपने आयनिक घटकों के संचय का उत्पादन नहीं कर सकते हैं; पानी के विपरीत (एच ₃ ओ ⁺ और ओएच ^-) न तो आयनों को उनसे प्राप्त किया जा सकता है ।

नॉनपोलर सॉल्वैंट्स के एक हिस्से में शून्य के बराबर क्षण होते हैं, उनमें से: पेंटेन, हेक्सेन, साइक्लोहेक्सेन और बेंजीन। इस बीच, क्लोरीन की उपस्थिति के कारण द्विध्रुवीय क्षण के लिए अधिकतम मूल्य dichloromethane (1.60) द्वारा प्रस्तुत किया जाता है।

नॉनपोलर सॉल्वैंट्स नॉनपोलर सॉल्यूशंस को सॉल्युबलाइज़ करने के लिए उपयुक्त हैं, क्योंकि अधिकांश वसा और तेल होते हैं।

सॉल्वैंट्स के उदाहरण

टोल्यूनि

यह एक सुगंधित विलायक (मिथाइलबेनज़ीन का पर्याय) है जिसका उपयोग गैसोलीन की ओकटाइन संख्या को बढ़ाने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग पेंट्स, रेजिन, कोटिंग्स, घिसने वाले, डिटर्जेंट, दवा, इत्र और सैकरिन के प्रसंस्करण में किया जाता है।

ज़ाइलीन

यह डाइमिथाइलबेनज़ीन का एक पर्याय है, जिसे रेजिन, लैक्विर्स, रबर, स्याही, एनामेल्स और जेट ईंधन के रूप में विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है। यह एक घटता हुआ एजेंट भी है, जिसका उपयोग एपॉक्सी रेजिन के उत्पादन में और इत्र, कीटनाशक और रेपिडेंट के निर्माण में किया जाता है।

इथाइल एसीटेट

इसका उपयोग एंटीबायोटिक दवाओं के निष्कर्षण के लिए दवा प्रयोगशालाओं में किया जाता है। इस बीच, पेंट उद्योग में पेंट्स की तैयारी में इस्तेमाल सिंथेटिक रेजिन को भंग करने के लिए इसका उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग सुगंध, रंग और स्वाद में भी किया जाता है।

एसीटोन

इसका उपयोग सेल्युलोज एसीटेट, पेंट्स, लैक्क्विर्स, चिपकने और डाईफेनीनमाइन श्रृंखला के रंगों के निर्माण में किया जाता है। इसका उपयोग वसा और तेलों के निष्कर्षण के साथ-साथ उनकी शुद्धि में भी किया जाता है। घर में इसका इस्तेमाल नेल पॉलिश और पेंट हटाने के लिए किया जाता है।

एथिलीन मिथाइल कीटोन

इसका उपयोग कोटिंग्स, चिपकने और चुंबकीय टेप के लिए सॉल्वैंट्स के उत्पादन में किया जाता है। यह प्राकृतिक और सिंथेटिक रेजिन से वसा, तेल और मोम के निष्कर्षण में भी उपयोग किया जाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग मुद्रण स्याही, सिंथेटिक चमड़े, सिलोफ़न और एल्यूमीनियम रैपिंग फ़ॉल्स के उत्पादन में किया जाता है।

परक्लोरोथिलीन

इसका उपयोग कपड़े की सूखी सफाई और दाग हटाने में किया जाता है।

ब्यूटिलो का एसीटेट

इसका उपयोग पेनिसिलिन के शुद्धिकरण में किया जाता है।

आइसोप्रोपिल एल्कोहाल

यह एक सामयिक कीटाणुनाशक के रूप में और कार विंडशील्ड के लिए एक विलेय और सफाई विलायक के रूप में उपयोग किया जाता है।

क्लोरोफार्म

यह एक गैर-ध्रुवीय विलायक है जो सूखी सफाई में वसा के लिए विलायक के रूप में सूखी क्लीनर में उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग कई औद्योगिक प्रक्रियाओं में एक विलायक और degreaser के रूप में किया जाता है। आणविक जीव विज्ञान में इसका उपयोग कोशिका द्रव्य में डीएनए के निष्कर्षण में किया जाता है।

संदर्भ

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