Водорастворимые растворителях — Справочник химика 21
Задача 17.12. В промышленности 1,4-диоксан (используемый как водорастворимый растворитель) получают дегидратацией спирта. Какой спирт используют [c.543]Растворы белков имеют коллоидный характер и могут быть очищены диализом. Из растворов белки легко осаждаются органическими водорастворимыми растворителями (спиртом, ацетоном), растворами солей, особенно солей тяжелых металлов (Си, РЬ, Hg, Ре и др.), кислотами и т. д. Осаждением растворами солей различной концентрации белки могут быть очищены и разделены. При осаждении некоторые белки меняют структуру и переходят в нерастворимое состояние. Этот процесс называется денатурацией. Денатурация наступает для многих белков и при нагревании. [c.334]
До сих пор сушку изделий из резины, пластика, стекла и металла, смоченных водой, проводили горячим воздухом, инфракрасным тепловым излучением, под действием центробежных сил и удалением воды водорастворимыми растворителями типа безводного спирта и ацетона.
Многие белки растворимы в воде, в разбавленных растворах солей, в кислотах. Почти все белки растворяются в ш,елочах, и все они нерастворимы в органических растворителях. Растворы белков имеют коллоидный характер и могут быть очищены диализом. Из растворов белки легко осаждаются органическими водорастворимыми растворителями (спиртом, ацетоном), растворами солей, особенно солей тяжелых металлов (Си, РЬ, Hg, Ре и др.), кислотами и т. д. Осаждением растворами солей различной концентрации белки могут быть очищены и разделены. При осаждении некоторые белки меняют конформацию цепей и переходят в нерастворимое состояние. Этот процесс называется денатурацией. Денатурация многих белков может быть вызвана и нагреванием.
При использовании водорастворимых органических растворителей или смеси таких растворителей с водой ими следует промывать колонку, чтобы вытеснить воду из промежутков между зернами и привести внутренний раствор смолы в равновесие с внешним. При использовании растворителей, нерастворимых в воде (например, бензол), или смеси этих растворителей и водорастворимого растворителя, например этанола, колонку промывают вначале водорастворимым растворителем, а затем неполярным растворителем или смесью. Если при этом происходит большое изменение объема, то колонка должна быть отмыта вновь.
Изменение параметров электроосаждепия в зависимости от концентрации водорастворимых растворителей иллюстрируется данными рис. 63 и 64. [c.154]
Выражение «водная среда» означает любую среду, состоящую из воды или смеси воды с водорастворимым растворителем. [c.294]
В растворах с pH 3,7 нитхромазо со стронцием образует ВКС, устойчивость которого возрастает с увеличением концентрации органического водорастворимого растворителя. В спектре ВКС имеется полоса поглощения с Ятах = 650 нм. Не мещают (крат) — 160 Ва, 3 % Са (при концентрации стронция 3 мкг/10 мл).
НОГО таким об])азом. Конкретное обозначение может быть или не быть основано на характеристиках, важных в препаративпой ЖХ. Например, квалификация для пестицидов обычно рклю-чает проверку на наличие соединений, влияющих на отклик электронозахватного детектора в газохроматографическом анализе, что не важно в препаративной ЖХ. Квалификация для ЖХ имеет различные значения в случае различных растворителей. Для водорастворимых растворителей, используемых в обращенно-фазной ЖХ, проверяется уровень поглощения в УФ-области или наличие флуоресцирующих загрязнений, которые дают фоновый щум или становятся видны при градиентном элюировании. В случае других органических растворителей более важными факторами, определяющими их маркировку для жидкостной хроматографии, могут быть тип, наличие или отсутствие конкретных стабилизаторов, содержание воды, показатель преломления, особые загрязнения и т.д.
Теория. Механизм хроматографии на бумаге явился предметом длительной дискуссии.
Чтобы получить необходимую концентрацию воды в эпюенте из водорастворимых растворителей, достаточно просто добавить требуемое количество воды или растворителя. В случае не смешивающихся с водой растворителей, таких, как пентан, простого встряхивания с водой недостаточно, так как растворение ее происходит очень медленно и в растворителе образуются капельки водь1. Целесообразнее всего пропускать растворитепь через колонку (100 х4 см), заполненную пропитанным водой ( 30%) силикагелем.
МИ водорастворимыми растворителями (спиртом, ацетоном), растворами солей, особенно солей тяжелых металлов (Си, РЬ, Hg, Рё и др.), кислотами и т. д. Осаждением растворами солей различной концентрации белки могут быть очищены и разделены.. При осаждении некоторые белки меняют структуру и переходят в нерастворимое состояние. Этот процесс называется денатурацией. Денатурация наступает для многих белкбв и при нагревании. [c.296]
Явления, происхос]ящие при испарении растворителей. Поглощение из окружающей ат.мосферы энергии, необходимой для испарения растворителей, может вызвать конденсацию влаги на поверхности пленки и ее помутнение.
Концентрированные растворы. Наиболее простыми из всех форм препаратов являются концентрированные растворы— гомогенные жидкости, которые можно просто разбавить водой в баке опрыскивателя. В основном используют их водные растворы, но иногда для получения экономически выгодной концентрации действующего вещества требуется добавление более сильного водорастворимого растворителя. Такие вещества, как бутнлцелло-сольв (бутоксиэтанол) или диэтиленгликоль (2,2 -дигид-рооксиэтнловый эфир), более пригодны для этого, чем метиловый спирт или ацетон, имеющие более низкую температуру вспышки. По мере возможности необходимо предусматривать, чтобы такие концентраты перевозились по более низким тарифным ставкам, предусмотренным для невоснламеняющихся грузов.
Например, полный гидролиз диметилдихлорсилана (СНз)251С12 приводит к образованию приблизительно равных количеств циклических и линейных соединений [235, 236]. Линейные молекулы или конденсируются друг с другом с образованием длинных цепей, или циклизуются. Медленное прибавление диметилдихлорсилана к избытку воды при 15—20° приводит к образованию 0,5% [(СНз)2Si—0]з, 42% [(СНз)251—0]4, 6,7% [(СНз)251—0]б, 1,6% [( Hs)2Si—0]б, небольших количеств высших циклов и 49,2% линейных диольных полимеров [236]. Однако проведение гидролиза в сильной кислоте или в присутствии водорастворимого растворителя благоприятствует образованию циклических соединений или низкомолекулярных линейных полимеров, а проведение гидролиза в щелочных условиях или при высоких температурах приводит к образованию высокомолекулярных линейных полимеров [236].
ФО бария. В смешанной среде вода — органический водорастворимый растворитель (>50% и рН>2) нитхромазос барием образует ВКС, в спектре которого есть полоса поглощения с .тах== = 640 нм. Используют органические растворгпели эт., ац., ацетонптрил, ДМФА. Мешают— 5г, РЬ, Мо(У1), 5е(У1). Не мешают (крат)— 100 КН , N3 30К+ 1,5 Са 5 Mg 3 Со. [c.18]
Другой патент [56] сообщает о получении оксиацилагов титана нз алкилтитанатов. Метод синтеза состоит в добавлении раствора титаната в ацетоне или подобном ему водорастворимом растворителе к а-оксикислоте. Таким путем, например, из гликолевой, молочной, лимонной и винной кислот и изобутил-или изопропилтитаната, взятых в соотношениях 0,5—4 1, при комнатной температуре образуются устойчивые, растворимые в воде полимерные осадки. [c.113]
Какие бывают растворители?
Определенные материалы лакокрасочного направления требуют наличия специальных смесей, предназначенных для их разбавления. Именно с помощью данного материала, краска или лак приобретают необходимую вязкость и плотность. Различают несколько видов растворителей. Об их особенностях и характеристике поговорим далее.
Растворитель технические характеристики и особенности
Растворителем называют быстроиспаряющюся жидкую химическую смесь состоящую из нескольких компонентов, которые имеет органическое или неорганическое происхождение. Они обладают способностями к растворению органических субстанцию и образовывают с ними однородные смеси.
Главным назначением растворителя является разбавление материалов лакокрасочного характера, то есть, придание им нужной консистенции, перед нанесением на поверхность. Существуют определенные типы красителей, которые не требуют применения растворителей, они отличаются высокой концентрацией и требуют особых условий для хранения.
Растворители должны выполнять несколько требований, к ним предъявляемых:
- во-первых, отсутствие реакции с лакокрасочными материалами и быстрота испарения, после нанесения на поверхность — должны быть главными особенностями любого растворителя;
- во-вторых, они должны быть негигроскопичны, то есть не снижать своих положительных качеств, в процессе вступления в реакцию с водой;
- в-третьих, смешивание растворителя и краски должно производиться без особых усилий, а смесь при этом будет однородной.
Растворитель веществ должен влиять на краску только на этапе ее нанесения на поверхность. Далее происходит его испарение. Кроме этого, они используются для обезжиривания или очистки поверхности перед нанесением лакокрасочных материалов. Они с легкостью очищают рабочий инструмент, в виде кистей, валиков и резервуаров для краски. С помощью растворителя краска легко смывается с тела человека, на которое попадает при проведении окрашивания.
Каждый лакокрасочный материал требует определенного типа растворителя, который подходит именно для него. При правильном подборе растворителя, смесь становится однородной, не распадается в процессе эксплуатации, легко наносится на поверхность.
Следует выделить два вида растворителей:
- органического происхождения;
- неорганического происхождения.
Вторая группа не столь популярна, нежели первая. Она характеризуется растворителями в виде жидкого аммиатического вещества, воды, производной аминовых веществ, солей, фосфорных растворов и т.д.
Органические растворители разделяются в зависимости от их физических свойств на:
- легко-;
- средне-;
- твердолетучие.
К первой группе следует отнести растворители в виде бензина, сольвента и уайт-спирта. Их использование связано с разбавлением масляных красок, лаков, эмалей или красок на основе акрила. Большинство из растворителей данной группы легковоспламеняемы. Поэтому, в процессе работы с ними, следует соблюдать особую технику безопасности, в частности, находиться подальше от огня и воздействия высокой температуры.
Растворители средней летучести представлены в виде керосина. Его применение уместно в процессе разбавления красок масляного или акрилового происхождения.
Использование скипидара — труднолетучего разбавителя, позволяет разбавить лак, эмаль или масляную краску. Все разбавители характеризуются малоподвижностью и наличием характерного запаха.
Главным недостатком растворителя органического происхождения выступает длительное сохранение неприятного запаха. С помощью паров определенных растворителей организовываются смеси взрвывоопасного назначения. Поэтому более популярными выступают краски, разбавляемые водой. Хотя в холодном климатическом поясе они практически не применяются, так как являются неустойчивыми перед морозом.
Сведения о составе растворителей
Используемые в качестве разбавления другого вещества растворители, делают смесь или материал пригодным для дальнейшего использования. С целью разбавления самых популярных видов лакокрасочной продукции современные строители пользуются:
- уайт-спиритом;
- раствором бензина;
- смесью нефтяного бензола;
- нефтяным сольвентным веществом;
- скипидарным раствором;
- этиловым спиртом;
- раствором этилацетного происхождения.
Для производства этилового спирта используется метод гидратации серной кислоты с этиленом. Его применяют в процессе изготовления растворителя или каучуковых веществ. По внешнему виду, растворитель для краски напоминает жидкость бесцветного типа, имеющую специфический запах. Инородные примеси в ней отсутствуют. Этиловый спирт имеет наркотическое воздействие на организм человека. Поэтому его длительное использование, и влияние опасно получением отравления. Кроме этого спирт является легко воспламеняющимся материалом. Его самовоспламенение возможно при достижении температуры в 402 градуса.
Скипидар живичного типа получают путем переработки сосновых живиц. Данное вещество является сырьем при изготовлении растворителей или продуктов синтеза органики. Внешний вид вещества представляет собой летучую жидкость, которая имеет специфический запах, белый цвет и отсутствие растворяемости в воде. Кроме этого, растворитель легко загорается, уже при температуре 160 градусов, имеет довольно широкое распространение в использовании при работе с лакокрасочными материалами.
Высококипящей фракцией бензина называют уайт-спирит. Внешний вид представляет собой маслянистую жидкость, не имеющую цвета, которая пахнет как керосин. Он относится к химическим растворам, легковоспламеняемого характера. Обладает высокими способностями к растворению многих видов красок и лаков. Имеет привлекательную стоимость, благодаря которой широко популярен у потребителей.
Внешний вид нефтяного бензола, отличается наличием характерного запаха. Существует несколько категорий его качества. Начинает воспламенение при достижении температуры воздуха 560 градусов. Не способен растворятся в водном или глицериновом растворе. Хорошо взаимодействует с маслом, бензином, скипидаром или керосином.
Слабо-желтый или белый цвет имеет растворитель в виде нефтяного сольвента. Принадлежит к первому разряду легковоспламеняемых химических веществ. Требует особых условий хранения, в частности, наличия хорошей вентиляционной системы.
Учтите, что органические растворители отличаются высокой токсичностью, они негативно отражаются на здоровье людей. Требуют придерживания особых правил работы при их использовании. В первую очередь, должна присутствовать хорошая вентиляция, обеспечивающая постоянное проветривание помещения. Использовав респиратор и специальную одежду, предотвращающую прямой контакт с растворителем — риск получения его отрицательного воздействия на человека, снижается. Большинство растворителей являются огнеопасными, поэтому способны образовывать взрывоопасные смеси. Если работа проводится в закрытом помещении, исключите риск появления огня или искр. Для хранения растворителей предназначены специальные подвальные или складские помещения. Если растворитель устанавливается на стеллаж, то только пробкой вверх.
Виды растворителей и их свойства
Если рассматривать растворители органического происхождения, то их разнообразие позволяет выделить три группы данных веществ:
- вещества углеводородного назначения;
- растворители на спиртовой основе;
- сложноэфирные типы растворителей.
Предлагаем рассмотреть особенности каждого из типов данных растворителей. Растворители первой группы:
- «Уайт-спирит» — по своей популярности превосходит большинство современных растворителей. Хотя отличается не слишком высокими растворяющими свойствами, из-за своей безвредности и привлекательной стоимости широко используется в процессе разбавления многих лакокрасочных материалов.
- Не является водорастворимым нефтяной бензол. Данное вещество обладает сильно выраженным запахом, отлично совмещается с соединениями углеродного характера. Учтите, что при использовании способен выделять вредные для организма человека испарения.
- Использование скипидара допустимо в процессе разведения шпаклевки или лакокрасочных материалов масляного типа.
Вторая группа растворителей подразумевает наличие в них спиртовой основы, к ним относят:
- Спирт этилового типа — имеет характерный запах, легко загорается под воздействием слишком высокой температуры.
- Применение бутилового спирта связано с нитроцеллюлозными лакокрасочными материалами. При нанесении на поверхность, она приобретает гладкую текстуру, глянцевый блеск и становится устойчивым перед побелением.
- Метанолом или метиловым спиртом называют прозрачную жидкую субстанцию, без запаха, образовывавшую с водой однородную смесь. Отличается слишком высокой токсичностью.
- Этиленгликолем является вещество вязкой консистенции с отсутствием запаха. Благодаря длительному испарению отлично работает с нитролаковыми веществами, после нанесения способствует улучшению таких качеств поверхности как гладкость, блестящий внешний вид.
К сложным эфирам следует отнести:
- Метилатцетатные типы растворителей — жидкость отличается быстрым испарением, легкостью закипания, подвижностью и высоким уровнем токсичности.
- Этилацетатные вещества — вещество с приятным запахом, высокой скоростью испарения и низкой скоростью закипания.
- Бутилацетатный растворитель — отличается желтоватым оттенком, отличается длительностью испарения, поэтому применяется при увеличении времени на высыхание лака или краски.
- Амилацетаты — растворители схожего с бутилацетатными веществами действия, отличаются наличием приятного запаха и медленным испарением.
- Ацетон отличается крайне неприятным запахом, высокой летучестью и пожарной опасностью.
- Смесь из растворителей — широко применима при разведении нитролаков до определенного состояния. Представляет собой вещество, в состав которого входят сложные эфиры. На качество покрытия после окрашивания влияет состав вещества, из которого состоит растворитель. Например, при наличии большого количества растворителей с быстрой испаряемостью, внешний вид поверхности приобретает помутнение. При использовании веществ с длительной испаряемостью внешний вид покрытия становится гладким, глянцевым и привлекательным.
Кроме этого, следует выделить акриловый растворитель, растворяющий полиуретановые смолы, двухкомпонентные акриловые краски или праймеры. Хотя большинство акриловых красок разбавляется с использованием воды, растворитель значительно ускоряет процедуру их высыхания. Кроме этого, при его применении, поверхность становится более ровной, гладкой, а подтеки и белый налет отсутствуют.
Акриловый растворитель напоминает белую жидкость, которая имеет специфический запах. Существует несколько ее вариаций, которые различаются в соответствии со скоростью высыхания. Их применение зависит от климатических и погодных условиях окрашивания, типа поверхности и других факторов. Условия хранения состава следует подбирать в соответствии с его типом. Хотя, все растворители должны хранится в помещением с хорошей вентиляцией и без воздействия ультрафиолета.
Растворитель клея — растворение клея бывает востребованным как при нанесении его на поверхность, так и после высыхания. Например, в случае отсоединения определенных деталей или выведения пятен. Наилучшим растворителем для суперклея выступает ксилол, ацетон или вещества на основе этилацетата или бутилацетата.
Номера и марки растворителей, их описание
Среди огромного количества растворителей сложно не потеряться, поэтому для их лучшего определения их начали нумеровать. Предлагаем ознакомиться с наиболее популярными типами растворителей:
- р-4 — широко применяемый тип растворителя, состоящий из ацетона и толуола. Применим при разбавлении красок алкидного типа или эмульсии в основе которой лежит хлорированный полимер. Благодаря удачному совмещению всех ингредиентов растворителя краска приобретает нужную консистенцию, а по завершению окрашивания на поверхности образуется пленка, которая надежно ее защищает. Рекомендуем к применению при проведении обезжиривания поверхности. Отличается чрезмерной летучестью, высоким уровнем огнеопасности, требует соблюдения определенных мер безопасности при работе.
- 646 растворитель технический является более популярным, чем предыдущий. Просто незаменим в бытовом и промышленном использовании. Используется как обезжириватель и растворитель. Сфера применения данного растворителя довольно широкая, он используется не только в строительстве, но и на станциях техобслуживания, например. Отличается высокими качественными характеристиками, многофункциональностью. Благодаря удачной комбинации всех компонентов растворителя он способен разбавить огромное количество разных веществ. Растворитель характеризуется наличием желтоватого цвета, резкого запаха, легкой испаряемости. Состоит из ароматических углеводородов, кетонов, спиртов и эфиров. Учтите, что при его попадании на любую окрашенную поверхность, он ее мгновенно растворяет, поэтому соблюдайте особую осторожность в процессе его использования. Этот тип растворителя входит в состав большинства красок, кроме этого он является незаменимым при разведении определенных типов шпаклевочных смесей. При разбавлении краски с помощью этого растворителя поверхность, после высыхания приобретает гладкость и блеск. В процессе применения с эмалевыми или лаковыми типами веществ, они по завершении покраски образуют защитную пленку и имеют высокую адгезию с поверхностью. После испарения растворителя неприятный запах исчезает. При наличии большого количества положительных качеств, стоимость такого растворителя вполне доступная, поэтому он широко применяется в различных отраслях не только строительства.
- РС — 2 отличается большим количеством положительных свойств. Жидкость по внешнему виду прозрачная, отличается бледновато-желтым оттенком, быстроиспаряемая. Состоит из уайт-спирита и ксинола. Подходит для растворения масляных красок, битумных веществ и пентафталевых эмалей. Очень высокотоксичен. При работе с ним, позаботьтесь о защите кожи от прямого контакта с данным веществом. Отличается негативным воздействием на организм человека, а в частности на нервную систему. При длительном использовании вызывает аллергические реакции, в виде сыпи. Взрыво- и огнеопасное вещество.
Сфера применения растворителей
Основным назначением растворителей выступает:
- разбавление лакокрасочных материалов, имеющих загустевшую или высококонцентрированную основу;
- очищение предметов ил одежды, имеющих пятна от краски;
- мытье инструмента, используемого в процессе нанесения краски.
Кроме этого, использование растворителей распространяется на многие области. Например, применение ацетона связано с процессом синтеза поликарбонатных, смоляных или полиуретановых веществ. Также, он является отличным растворителем для масел, природных смол, жиров, воска или резины.
Применение уайт-спирита связано практически со всеми типами лакокрасочной продукции. Отличный обесжириватель и очиститель инструмента.
С помощью керосина, бензина или углеводорода растворяется жир, масло, парафин и воск. Эфиры способны растворить большинство полярных синтетических смол, а спирты — полиэфирные смолы и нитроцеллюлозу. Последние применяются в производстве лаков.
Что такое растворитель и какие бывают органические растворители для лакокрасочных материалов?
В органических растворителях растворяются краски и эмали на органической основе. В красках пигмент и пленкообразователь (смола) в жидком виде растворены в летучем органическом растворителе. Такие краски и эмали называются лкм на органических растворителях.
Купив Растворитель покупатель краски разжижает пленкообразующие вещества (связующую основу). Что такое растворитель? Растворитель это смесь в процентах толуола, бутилацетата, спиртов, ацетона и этилцеллозольва в разных соотношениях. Растворитель это вещество в жидком состоянии, которое растворяет лакокрасочные материалы, не меняя их химических свойств. Вода- растворитель только в акриловых красках ВД-АК, водоразбавляемые (вододисперсионные и водорастворимые) краски на воде.
Какой растворитель подходит к краске? Разные связующие растворяются в органических растворителях разных марок. Поэтому растворителям присвоили номера. Так, покупают растворитель р 4 или 646.
После разбавления жидкая краска становится нужной консистенции и гладко растекаясь по поверхности удобно наносится. Жидкую краску наносят с помощью валиков, кистей или распылителей.
Иногда для разбавления лакокрасочных материалов, с одинаковым плёнкообразователем, используются разные растворители. Это объясняется технологическими особенностями применения лакокрасочных материалов — с методами нанесения, способами сушки покрытий и т.д.
Участие растворителя необходимо только на стадии нанесения лака или краски на поверхность, после чего пары органических растворителей благополучно испаряется, а краска образует прочную пленку.. Потому что растворитель это летучий компонент краски. При производстве краски он добавляется в жидком виде, а при высыхании улетучивается. Качество растворителей должно соответствовать стандартам гост. Состав растворителя это смесь летучих органических жидкостей. Состав изменять нельзя: ароматические углеводороды, кетоны, спирты и эфиры. У хорошего растворителя компоненты
В промышленности существуют другие способы окраски – без использования растворителей. Двери, листы металла или какие-либо еще предметы покрываются слоем сухой – порошковой – краски, которая затем соединяется с поверхностью при высокой температуре в электрополе. Однако, это удовольствие не для нас с вами, нам приходится пользоваться растворенными красками – материалами, содержащими растворитель.
Что и говорить, именно растворители и являются причиной экологических неурядиц во время покраски. Испаряясь, многие их них не только источают неприятный запах, но и поражают слизистую оболочку, дыхательные пути, ввергают организм человека в стрессовое состояние, вызывают головные боли и даже повышают уровень сахара в крови. Попадая на кожу, они иногда провоцируют дерматиты. Чем меньше растворителя используется в краске – тем лучше.
Экологическая безопасность лакокрасочного материала в первую очередь зависит от вещества, которое применяется в нем в качестве растворителя. Например, самые ядовитые – дихлорэтан, толуол, ацетон, сольвент и ксилол. Менее вредными считаются уайт-спирит и скипидар.
При работе с лаками, красками, эмалями, в которые они входят, необходимо соблюдать меры безопасности – проветривать помещения, использовать резиновые защитные перчатки. И даже применение противогаза вовсе не будет ошибкой. Вы умеете? 🙂 Вот, оказывается, для чего (в том числе?) вы служили в армии, ездили на военные сборы или хотя бы посещали уроки военной подготовки в школе. Ничто на Земле не проходит бесследно.
Запах, который источают органические растворители, может сохраняться довольно продолжительное время – от нескольких дней до нескольких месяцев. Чем прогрессивнее краска, тем быстрее после ее нанесения испаряется растворитель. Мы крайне не рекомендуем вам экономить деньги на качестве растворителя – или краска свернется или получите ожог слизистых.
Органические растворители ядовиты, они еще и горючи. Их пары могут образовывать весьма взрывоопасные смеси (если не открывать окна). Одним словом, органические растворители причиняют много вреда. Поэтому там, где это возможно, вместо них всё чаще используется вода. Например, в Европе с её жестким экологическим законодательством доля потребления водорастворимых красок составляет уже около 80 процентов. Правда, существует объективная причина, несколько ограничивающая их применение в России: на морозе краски, растворенные водой, замерзают. Однако в самых передовых водорастворимых материалах и этот недостаток постепенно преодолевается – правда, за счет некоторого ухудшения полезных свойств (краска начинает хуже ложится на поверхность).
И хранение водорастворимых красок на морозе тоже нежелательно. Это не значит, что однажды замерзшая в банке краска теряет свои свойства. Но если она многократно замерзала и оттаивала, то потеря качества может стать весьма ощутимой. Некоторые сорта красок даже сопровождаются подобными предупреждениями производителей: «Краска допускает до 5 циклов замерзания и размораживания». Жаль только, что покупатель не в состоянии проследить жизненный путь данной конкретной банки. Сколько раз она замерзала? остается на совести сотрудников торговой компании.
Есть и еще один недостаток, он касается водорастворимых красок для наружных работ. Свеже нанесенное покрытие может быть сильно повреждено дождем. Но, правда, краски на быстрой основе быстро сохнут (за один-два-три часа), поэтому для проведения работ можно выбрать солнечный день и свести таким образом риск к минимуму. Зато после испарения воды из лакокрасочного слоя ему уже никакой ливень не страшен. Кстати, среди водорастворимых материалов есть особо влагостойкие и даже способные выдерживать частое мытье. Однако, всё же, при всех преимуществах водорастворимых красок покрытые ими поверхности не имеют такого лоска, какой свойственен краскам на органических растворителях. Поэтому любители глянцевых стен могут по-прежнему использовать органоразбавляемые краски, тем более, если жильцы не будут ими дышать.
Олифа используется в качестве растворителя (и – одновременно с этим – в роли пленкообразующего вещества) с незапамятных времен.
На её основе изготавливаются все масляные краски, в том числе и для живописи. На воздухе олифа полимеризуется (отвердевает) и образует эластичные пленки. Для ускорения полимеризации в нее добавляют катализаторы, которые зачастую содержат свинец. Но он ускоряет отвердение не только олифы. Подобное воздействие свинец оказывает и на ткани человеческого организма, отрицательно влияет на здоровье людей. Поэтому многие производители всячески подчеркивают тот факт, что в их продукции отсутствует свинец.
К сожалению, лакокрасочный слой, образуемый олифой, со временем становится хрупким и покрывается трещинами. Даже на полотнах художников часто бывают подобные повреждения, хотя технология изготовления красок для живописи более тонкая, а сами картины не висят на улице и не испытывают нагрузок подобно стенам или потолкам дома.
Особенно интенсивное разрушение слоя олифы происходит под воздействием ультрафиолетового излучения.
Олифы бывают натуральными и полунатуральными – то есть смешанными с уайт-спиритом, который растворяет их. Хорошо всем известная «Олифа-Оксоль» является как раз полунатуральной. Заметим, что уайт-спирит несколько токсичен, но зато отвердение олифы происходит быстрее.
Но сегодня уже более распространены алкидные олифы. Они представляют собой сложный химический продукт, в состав которого входят алкидные смолы и уайт-спирит. Причем олифами они называются только потому, что алкидные смолы содержат до 30% растительных масел. Алкидные краски, полученные на основе алкидной олифы, по многим свойствам превосходят масляные – те, которые делают из натуральной или полунатуральной олифы.
Органические растворители: преимущества и правила безопасностиnizhny.ru
Дата: 21.11.2018
Экологическое законодательство постоянно ужесточается, заставляя производителей увеличивать долю водорастворимых красок. Менее безопасные составы на органических растворителях постепенно вытесняются. Но если водорастворимые краски чаще применяются внутри помещений, при покраске металлических элементов, эксплуатируемых на открытом воздухе, ситуация обратная. О преимуществах органических растворителей и особенностях их использования — в этой статье.
Принцип действия
Эти растворители производятся из органических компонентов. В основном это продукты нефтепереработки. Наиболее известные представители этой группы — Уайт-спирит, бензин, скипидар. При смешивании с концентрированными красочными пленкообразующими составами растворители расщепляют их компоненты, придают составу текучесть. Мастику или краску становится удобно наносить на окрашиваемую основу.
Органические растворители относительно дешевы, позволяют производить покрасочные работы практически круглый год. Водорастворимые составы полностью вытеснить их в ближайшее время не смогут. Их доля в общем объеме лакокрасочных изделий остается на уровне 20-30%, по данным разных экспертов.
Все органические растворители — летучие вещества. Обычно они имеют резкий неприятный запах. Скорость испарения различна. Быстро испаряющиеся составы используются в быстросохнущих красках. Растворители с невысокой скоростью испарения, например, ксилол https://www.krasko.ru/catalog/metal/solvent/109/, позволяют создать на металлических деталях равномерный и гладкий слой защитного покрытия.
Поскольку эти вещества летучи, они легко воспламеняются. Поэтому при работе с ксилолом следует исключить нагревание до высоких температур и контакт с открытым пламенем. Хранение емкостей с такими веществами производится в тени, чтобы исключить нагревание под воздействием прямых солнечных лучей.
Для каких составов применяются
- Краски по металлу. Органические растворители не замерзают даже при температуре до -20 °C. Это позволяет производить покрасочные работы не только в теплое время года, но также поздней осенью и ранней весной.
- Грунтовки, в том числе используемые для защиты бетонных полов.
- Износостойкие лаки, применяемые по дереву, бетону, кирпичу. Ксилол не имеет цвета, что позволяет применять его для растворения бесцветных составов.
- Составы на основе эпоксидной смолы, морозостойкие и фасадные краски, кремнийорганические, акриловые, силиконовые мастики, наливные полы.
Особенности проведения работ
Все органические растворители в той или иной степени токсичны. Многие из них имеют резкий неприятный запах. У других эти свойства выражены меньше. Например, ксилол — умеренно токсичен, обладает относительно терпимым запахом. Нанести вред здоровью человека он может только в замкнутом пространстве.
Ксилол опасен при превышении концентрации в воздухе более 50 мг/м3. Для сравнения, более токсичный бензол представляет угрозу уже при концентрации 5 мг/м3. Смертельная доза при попадании в организм человека составляет примерно 50-70 мл.
При работе на открытом воздухе или в хорошо проветриваемых помещениях опасность для здоровья минимальная. Но следует исключить прямой контакт с кожным покровом, попадание в глаза, рот и нос. Для этого используются средства индивидуальной защиты: респиратор, очки, резиновые перчатки. При попадании на открытый участок кожи органический растворитель удаляется чистой тканью. После этого место контакта промывается водой.
Безопасная «вода». Преимущества и проблемы водорастворимых материалов
Еще совсем недавно можно были услышать живые дискуссии о материалах на водной основе. Однако сейчас они заметно поутихли, так сказать, прошла волна ажиотажа. И лишь отдельные фирмы еще более-менее настойчиво пытаются освещать и продвигать данные продукты, как правило, характеризуя их только с положительной стороны. Но желаемого «рывка» популярности все равно не наблюдается. С чем это связано? Рассказать о барьерах, стоящих на пути широкого распространения водорастворимых материалов и их перспективах мы попросили управляющего продажами Spies Hecker в Украине компании «Колорит ЛТД» Артураса Кулешюса.— Артурас, расскажите немного о красках на водной основе. Какова роль в них самой «воды»?
— В первом приближении материалы на водной основе — это продукты водной акриловой дисперсии. Вода в них выступает «транспортным средством», благодаря которому осуществляется перенос составляющих (цветовых пигментов, обволакиваемых связующим, алюминиевых частичек, если это «металлики», и т.д.) на окрашиваемую поверхность.
Стимуляторами развития водоразбавляемых красок и их внедрения, главным образом, выступили экологи. Ведь материалы на водной основе, в первую очередь, экологичнее сольвентных: отсутствует эмиссия в окружающую среду органических растворителей. В промышленности они уже давно используются. Что касается автосервиса, то переход на водорастворимые продукты в Европе произошел после введение директивы 2004/42/CE в 2007 году, ограничивающей содержание ЛОС в материалах для кузовного ремонта. Подробно останавливаться на ней не буду. Полагаю, о данных нормативах все уже наслышаны.
Безусловно, за водорастворимыми красками – будущее. Даже исходя из того, что сольвенты – это органическая химия, производная от нефти. А с нефтью, как мы знаем, не все так гладко. Запас ее ограничен, да и других областей ее применения немало. Поэтому водные краски постепенно вытеснят сольвентные материалы. К тому же они будут постоянно совершенствоваться для минимизации тех недостатков, которыми сегодня обладают. Этот процесс уже начался. Как пример – решение проблемы транспортировки и хранения данных материалов при низких температурах.
— Неужели краска на водной основе настолько безопасна, что может быть «панацеей от всех бед»?
— Если говорить об эмиссии органических растворителей, то да, в этом плане она безопасна. Но имеется и другая сторона медали. Проблема кроется в том, что краска – это не монопродукт, а «составной» материал. Прежде всего, это эмульсия, в которой присутствует, помимо «поддавшегося» упразднению органического растворителя, ряд других не менее опасных компонентов. В первую очередь, речь идет о металлах (оксид титана, кадмий и т. д.) и других элементах, являющихся в той или иной мере токсичными (ядовитыми) веществами.
Сегодня же на многих станциях еще актуальна проблема трудовой дисциплины, использования средств индивидуальной защиты. Но вот только если сольвентные материалы, за счет «вредного растворителя», имеют резкий отталкивающий запах, который как бы информирует человека об опасности и провоцирует его защитить себя (использовать респиратор, перчатки и т.д.), то водорастворимые материалы им не обладают, то есть отсутствует таковой «сигнал тревоги». Вот в этом и заключается парадокс: при работе с водорастворимыми материалами специалист может подвергать себя еще большей опасности, чем при использовании сольвентных красок, за счет пренебрежения средствами защиты. Ведь не ощущается угроза…
— Другими словами переход на водорастворимые краски должен сопровождаться беспрекословным выполнением правил техники безопасности?
— Да. Причем начиная от индивидуальных средств защиты и заканчивая утилизацией продуктов. Ведь, с одной стороны, конечно, хорошо, что мы можем помыть рабочий инструмент прямо под краном (раньше, при работе с традиционными материалами, для этого использовался растворитель). Но при условии, что в окружающую среду ничего не попадет. Поэтому необходима установка специальных фильтров-улавливателей, в которых будет скапливаться вредоносный осадок. Последний, кстати, потом необходимо утилизировать. И, на самом деле, утилизация данных продуктов выходит несколько дороже, чем сольвентных.
— Да и сами водорастворимые краски дороже традиционных…
— Да, они дороже. Но, в свою очередь, они экономичнее в расходе. Дело в том, что водные краски обладают лучшей укрывистостью, у них формирующийся сухой остаток толще, чем в сольвентных материалах.
— Что Вы можете сказать об отличиях непосредственно в работе маляра с красками на водной основе?
— Работу с данными материалами можно рассматривать в нескольких аспектах. Во-первых, это касается нанесения и «поведения» водных красок, в чем они несколько отличаются от традиционных. И если маляр уже привык к сольвентным продуктам и методам работы с ними, то переход на что-то новое, отличающееся, понятное дело, вызывает некоторые неудобства. Например, он в конкретных ситуациях привык наносить сухим слоем, ориентироваться на блеск поверхности после распыления и т.д. С водными красками все иначе. Это другой продукт.
Отличия имеются и в работе с эффективными цветами, например, «металликами». Известно, что один и тот же материал несколько человек могут уложить по-разному. С водными красками в этом плане еще сложнее. Ведь в формировании покрытия не последняя роль отводится скорости испарения определенной составляющей, которой в сольвентных материалах выступает растворитель. А водорастворимые материалы характеризуются низкой испаряемостью, правда, водной части. Следовательно, частицы укладываются постепенно и дольше, чем в сольвентных продуктах. Причем не всегда так, как требовалось. Положил слишком сухо – краска осветлилась, чересчур мокрый (толстый) слой – частицы получили больше места и времени, чтобы улечься. А если слишком утопил «алюминий», цветной пигмент всплыл – отличия от реального цвета гарантированы.
Хотя в этом можно увидеть и положительный момент. Иногда из-за высокой испаряемости растворителя в традиционных материалах металлические частички не успевают сориентироваться. Несколько увеличенное время сушки водорастворимых материалов может способствовать более правильному и равномерному их распределению в слое краски (при оптимальной его толщине).
— А как обстоят дела с колористикой водорастворимых красок?
— Попасть в цвет «водой», как правило, сложнее, чем при работе с сольвентными материалами, что обусловлено в том числе уже описанными отличиями. Поэтому рекомендуется использовать специальный прибор для подбора краски – спектрофотометр. Это крайне простое по конструкции и работе устройство. Хотя главная его проблема – отсутствие избирательности человеческого глаза. Спектрофотометр трактует любую царапину на поверхности ЛКМ как изменение тона, не видит так называемого бокового флопа, изменений оттенка и т. д. Но, в принципе, все эти проблемы постепенно решаются на программном уровне. С каждым годом софт совершенствуется. Полагаю, за ними, как и водными материалами, будущее.
Электронные устройства постепенно вытеснят существующие сегодня каталоги натуральных выкрасок, которые, следует заметить, не всегда соответствуют реальному цвету покрытия даже нового автомобиля. Но человеческий фактор все же остается важным в том плане, что необходимо уметь анализировать предложенные прибором данные. Ведь он выдает несколько формул, и специалист должен решить, какую рецептуру следует применить. Кстати, в Украине удачно используется уже около пяти этих устройств.
— Наверное, несколько снизить эффект неточности подбора позволяет окраска методом плавного перехода…
— Естественно, при локальном ремонте выручает так называемая растяжка, или, другими словами, окраска плавным переходом (что позволяет не только облегчить жизнь колористу, но и сделать место ремонта незаметным). При данной операции водорастворимая краска даже несколько лучше традиционной ввиду того, что меньше вероятность проявления ореола. Как уже было сказано, для нее характерен более долгий процесс сушки, и место «перехода» не так явно себя проявляет.
— Коль уж мы упомянули сушку, какие существуют требования к данному процессу при работе с водорастворимыми красками
— Если для сольвентных красок важным показателем была температура, то при работе с водрастворимыми ей выделена вторичная роль. Здесь первостепенное значение имеет воздухообмен, который в окрасочной камере должен быть не менее 18 тыс. м3. Если меньше – сушка будет непропорционально долгой.
— С чем это связано?
— Органические растворители легче испаряются, то есть быстрее улетучиваются. Вода – тяжелее. Поэтому, как только ее молекулы поднялись над обсушиваемой поверхностью, их сразу нужно убирать.
Повышение температуры не даст желаемого результата, так как это приведет к увеличению влажности воздуха выше допустимого предела. А это критично для водных красок, поскольку может измениться оттенок покрытия. Тогда вся выполненная работа — насмарку.
— А какие выдвигаются требования к влажности воздуха?
— В общем, относительная влажность воздуха должна быть в пределах от 75 до 90%. Кстати, это еще одна преграда на пути внедрения водорастворимых красок для некоторых сервисов. Ведь, например, в Одессе данный показатель часто находится в районе 92-95%. Повышенная влажность также характерна для мастерских, размещенных вблизи водоемов – рек, озер, прудов и т.п. Бороться с этим позволяет установка систем регулировки подачи воздуха. Но мне в Украине известны только две станции, имеющие общую для помещений систему кондиционирования.
Поэтому, учитывая все вышесказанное, можно сделать вывод, что в гаражных условиях водными материалами красить практически невозможно, особенно в межсезонье.
— В самом начале беседы Вы сказали, что за водными красками будущее. Когда, по вашим прогнозам, можно ожидать широкого распространения этих материалов на украинском рынке?
— Предполагаю, года через четыре можно ожидать весьма широкой популяризации данных материалов в мире, в том числе и в Украине. Многие отечественные станции, в принципе, уже сейчас пытаются поставить подбор и пользоваться водорастворимыми материалами. Но я полагаю, что на фоне описанных серьезных отличий водорастворимых и сольвентных красок, а также ряда других нюансов, это делать пока рано. Работать ими, конечно, можно и сейчас, однако это непросто. А зачем усложнять себе жизнь? Хотя еще раз повторюсь, водорастворимые материалы обязательно завоюют рынок, за ними будущее. А иначе и быть не может, ведь альтернативы им пока нет…
Беседовал Юрий Стороженко, autoExpert.
Справка.
Компания «Колорит ЛТД.» начала свою деятельность более 11 лет назад. За это время она завоевала высокую репутацию и доверие многих клиентов и партнеров, доказательством чему служит немалая их численность. На сегодняшний день в каждом крупном городе Украины есть несколько представителей или магазинов, предлагающих продукцию компании, не считая множество сервисных станций.
«Колорит ЛТД.» предлагает весь перечень материалов, оборудования и услуг, необходимых для выполнения качественного кузовного ремонта и ведения высокорентабельного бизнеса.
Представляемая компанией марка продуктов для восстановления кузовного покрытия – Spies Hecker (Германия). История фирмы Spies Hecker берет свое начало еще в 1882 году. Сегодня она является одним из крупнейших в мире производителей высококачественных лакокрасочных и подготовительных материалов.
Spies Hecker представляет три основных направления:
— материалы для ремонта и окраски легкового транспорта;
— материалы для ремонта и окраски коммерческого транспорта;
— материалы для окраски промышленного оборудования.
В производственную программу Spies Hecker входят такие продукты, как двухкомпонентные покровные краски, двухслойные базовые краски с эффектами «металлик» и «перламутр», покровные лаки, различные виды шпатлевок, грунтов, наполнителей, отвердителей, разбавителей, добавок, а также материалы на водной основе.
Растворители и разбавители
Условно растворяющие вещества можно разделить на растворители и разбавители. Растворитель растворяет связующее и одновременно понижает вязкость, то есть текучесть краски. Разбавитель только понижает вязкость (подходящий для краски разбавитель, как правило, указывается производителем на банке). По этому признаку краски делят на два класса: органорастворимые и водорастворимые.
Краски на органических растворителях. Они, как правило, образуют более плотную и потому почти или совсем «не дышащую» поверхностную пленку. Предназначены для деревянных и металлических поверхностей. В качестве растворителя обычно применяют уайт-спирит, реже сольвент. К преимуществам красок на органических растворителях следует отнести, прежде всего, возможность их использования при отрицательных температурах , что позволяет существенно расширить сезонность проведения работ. Также важно, что свеженанесенное покрытие не может быть повреждено неблагоприятными погодными условиями, например дождем. Недостатки сводятся к тому, что такие краски характеризуются высокой токсичностью и горючестью.
Водорастворимые краски. Главное преимущество этих материалов в том, что вместо дорогих, горючих и токсичных органических растворителей в них применяется вода. И разбавителем тоже является вода. Такие краски практически не имеют запаха, быстро высыхают. Способность «дышать» у образуемой ими пленки, как правило, существенна, и потому они гораздо больше подходят для минеральных поверхностей.
Используемые связующие и существующие виды красок
Связующие вещества — важнейшая составляющая красок. Именно они образуют на поверхности твердого тела хорошо прилипающую к нему и достаточно твердую пленку. От их свойств в значительной мере зависят скорость отверждения, прочность и долговечность образовавшейся пленки. Именно связующее (пленкообразующее) и дает краске, если можно так сказать, имя — масляная, алкидная, акриловая, латексная, полиуретановая, виниловая и т.д. Всего существует около 40 видов красок, из них для фасадов применяют дюжину.
назначение, состав, достоинства и недостатки
Еще недавно в лакокрасочные материалы добавляли органические растворители, которые повышали процент токсичности ЛКМ. Современное производство нашло замену вредным веществам, добавляя растворитель на водной основе. Это не улучшило качество лакокрасочных материалов, но снизило их себестоимость, а также увеличило экологичность. Соответственно, водорастворимые краски стали дешевле, а спрос на них вырос в отличии от предыдущего аналога с химическим составом.
Какие элементы входят в состав водорастворимых красок
Краски на водном растворителе состоят из следующих элементов:
- Синтетические полимеры.
- Акрилаты.
- Стирол-бутадиеновый.
- Бутадиен-нитрильный каучук.
- Красящие пигменты.
- Сиккативы.
- Пластификаторы.
Данные связующие элементы могут быть в комплексе и по отдельности в каком-либо типе ЛКМ. Каждый элемент делает краску применимой в индивидуальных условиях. Чем больше элементов содержит ЛКМ, тем шире его сфера применения.
Обладая привлекательной стоимостью, водные ЛКМ пользуются популярностью у рядовых пользователей. Цена зависит от типа связующих элементов краски и ее условий применения. Так для наружной отделки краска будет стоить дороже, чем для внутренних нужд. Самым дешевым водным ЛКМ считается краска на основе синтетических полимеров. Однако стоимость ПВА красок обуславливается сложностью их колерования, а также слабой устойчивостью к влаге.
Средним вариантом по стоимости и эксплуатационным характеристикам являются полимерные краски. Они хорошо переносят влажность окружающей среды. Правда водные подтеки сказываются на устойчивости краски. Поэтому ей не рекомендуется покрывать поверхности, которые могут попасть под дождь и снег.
Латексные краски обладают самой высокой стоимостью из класса водорастворимых. Это объясняется тем, что они являются самыми стойкими к влаге и потекам, а также хорошо укрепляют поверхность. Латексные краски можно сколько угодно мыть подвергать воздействию солнечных лучей. Такие краски пригодны как для наружного применения, так и внутри.
Комбинированные составы не редкость на современном рынке ЛКМ. Здесь ключевую роль играет разница процента содержания связующих элементов. От этого одни характеристики композита растут, другие падают. Для того, чтобы правильно определиться с композитом для наружного или внутреннего нанесения, следует сопоставить процент наличия в составе тех или иных элементов, указанных на упаковке. Также здесь указана и область применения той или иной краски. К примеру: «Для сухих помещений»; «Для наружных покрытий»; «Для помещений с низкой эксплуатационной нагрузкой» и другие. Прежде, чем выбирать тот или иной вид краски, следует внимательно ознакомиться с составом на упаковке, а также проконсультироваться со специалистом.
Достоинства водорастворимых красок
Если бы не множество достоинств водорастворимых красок, то они бы небыли так популярны на строительном рынке:
- Легкость нанесение краски на поверхность.
- Нет необходимости использовать индивидуальные защитные средства ввиду отсутствия вредных растворителей.
- Быстрая полимеризация обеспечивает высокую скорость высыхания краски на воздухе.
- Хорошая адгезия для бетонных, кирпичных, стальных и деревянных поверхностей.
- Нет необходимости наносить толстый слой.
- Богатый ассортимент всевозможных оттенков.
- Герметичность слоя, защищающего поверхность от образования грибков, разведению насекомых и препятствующий образованию ржавчины.
- Высохшая краска придает эстетику поверхности, образуя сплошной оттенок. Акриловые краски образуют шероховатый слой, латексные более гладкий.
Есть конечно и недостатки водорастворимых ЛКМ, но их гораздо меньше. Полимеризация краски возможно лишь при температурах с знаком «+». Окрашиваемая поверхность должна быть не холоднее +5 градусов. Однако на упаковках можно обнаружить и другое число. Хранение полимерной краски в холодных помещения приведет к тому, что она попросту засохнет или сильно загустеет. Как видно, высокая скорость схватывания может создавать проблемы для хранения краски. Однако всегда можно восстановить прежнюю жидкость. Для этого достаточно воспользоваться растворителем. Однако растворитель, хоть и позволяет вернуть краске первозданную жидкость, обеспечивает ее и неприемлемыми для человека токсичными веществами, а также неприятным запахом и испарениями во время высыхания. Поэтому, чтобы не нарушить водный состав краски, следует заранее подготовить место для хранения с умеренной температурой.
Область применения водорастворимых красок
Широкое применение водорастворимые краски нашли в строительстве и ремонте. Краска выступает не только полноценным наружным отделочным материалом, но и выступает в качестве герметика для закрытия пор и микротрещин. В застывшем состоянии, краска скрывает все неровности и микротрещины на стене, образуя гладкий и блестящий слой. Водорастворимые краски становятся идеальным ЛКМ для отделки дерева и бетона внутри помещений.
Однако не только строительные ЛКМ переживают перевод на водную основу. Производители красок для живописи также вытесняют органический растворитель со своей продукции, что вызвало положительную оценку у людей, практикующих живопись. Масляные краски сохранили свою эластичность и были избавлены от токсичных добавок. Химический состав масляных красок для изобразительного искусства остается под тайной в рамках производства. Преимущества такой продукции мотивируют производителей постепенно улучшать художественные краски, которые разбавляются простой водой. Уже огромное количество творческих личностей оценило введенную на рынок продукцию. Краски сохранили свои качества и оттенок. При этом, их стоимость упала.
Современная химическая отрасль продолжает проводить эксперименты над различными полимерами. Добиться значительного снижения токсичности лакокрасочных материалов — не значит остановиться на исследованиях для улучшения продукции. Ведь краска должна обладать куда большим числом положительных качеств. Адгезия должна быть на высоком уровне, чтобы ЛКМ можно было применять для большего количества разнообразных поверхностей. Водорастворимая краска должна обладать стойкостью к солнечным лучам и влаге. Пока последнее качество не свойственны водорастворимым краскам, лишь суспензиям, которые включают богатый набор компонентов, но стоящим в разы дороже.
У нас огромный ассортимент лакокрасочных покрытий на водном растворе. Вы найдете ЛКМ как для наружных, так и внутренних работ, а также для различных эксплуатационных характеристик окрашиваемой поверхности. Присутствует большой выбор цветовой палитры как по умолчанию, так и на заказ, а также минимальный и максимальный объем емкости. В нашем ассортименте собраны все возможные составы для любых поверхностей. Вам лишь стоит определиться для каких целей нужен ЛКМ, а мы подберем материал в точности соответствующий вашим требованиям.
Наши лакокрасочные материалы полностью сертифицированы и закупаются оптом напрямую у производителей. Мы не работаем с посредниками и сотрудничаем только с надежными поставщиками, которые не привозят нам брак. Каждая емкость проверяется по отдельности. Мы следим за репутацией нашей компании и не распространяем ЛКМ с дефектами или в просроченном состоянии.
Мы обеспечим доставку краски в любых объемах по всей России. Также вы можете забрать товар самовывозом. У нас умеренные цены, так как мы не переплачиваем посредникам за товар. Мы гарантируем качество нашего товара. При обнаружении недостатков вы всегда вправе обменять товар на новый, при соблюдении минимальных условий.
Возврат к спискуВодорастворимый растворитель — обзор
6.2.13 Порошковые, жидкие и сольвентные красители, включая пигментные красители
Могут быть получены водорастворимые, растворимые в растворителе или пигментные красители для барабанного окрашивания или для отделки, в зависимости от гидрофобных / гидрофильных характер хромогена и его форма изолированно.
Типичным и наиболее подходящим заместителем для синтеза легко растворимых в воде красителей является группа сульфоновой кислоты. Водная форма может быть успешно запущена только в том случае, если раствор красителя не содержит соли.Иногда можно использовать водный реакционный раствор как таковой. Однако это дает рецептуру с высокой склонностью к выпадению в осадок. Лучшие результаты могут быть достигнуты путем удаления соли с помощью обратного осмоса, ультрафильтрации или стандартной фильтрации красителей в форме свободной кислоты.
После фильтрации краситель необходимо нейтрализовать до pH 6-9 гидроксидом натрия для образования натриевой соли и улучшения растворимости. Катион лития может обеспечивать даже лучшую растворимость в воде.
Для обычной порошковой формы водорастворимый краситель выделяется хлоридом или сульфатом натрия.Для начала осаждения часто используют хлорид калия. Еще один вариант — использование распылительной сушилки для реакционного раствора, но примеси останутся.
Растворители красителей могут быть изготовлены с использованием аммиака в качестве катиона или специальных тетраалкиламинов. Многие красители-растворители не содержат групп сульфоновой кислоты, только гидрокси- или аминогруппы. Спирты или гликоли или в основном используются в качестве растворителей. В отделке часто используются растворители для улучшения яркости оттенков. В настоящее время обычно предпочтительны рецепты отделки на водной основе, которые представляют собой комбинации растворителя с водой.Сульфонатная группа с катионом кальция или бария дает классический органический пигмент, который можно получить с большинством азокрасителей. Кроме того, мы находим много предварительно металлизированных протравных красок без групп сульфоновой кислоты в качестве пигментов или красителей-растворителей.
Катионные красители наиболее растворимы в воде в виде хлоридных, сульфатных или нитратных солей. В качестве растворителей используются красители в форме свободного основания. Соль фосфовольфрамолибденовой кислоты часто используется для получения пигментов. Кроме того, анионные красители часто перекрашиваются катионными красителями с образованием нерастворимых солей двойных красителей.
Примеры органических пигментов и красителей-растворителей приведены ниже. Не следует забывать, что сажа, коричневые неорганические оксиды железа и белый диоксид титана являются пигментами, наиболее часто используемыми при отделке кожи.
Физическая форма и кристаллографическая структура частиц пигмента имеют первостепенное значение для их применения и свойств. Физическая операция должна выполняться после синтеза. Пигменты измельчаются до 1/5000 мм, и в зависимости от кристаллографической формы из одной и той же химической структуры получаются разные колористические и прикладные свойства.Наконец, все пигменты должны быть диспергированы и полностью включены во вспомогательные вещества, чтобы избежать нестабильности при нанесении.
C.I. Пигмент Белый 6
C.I. Конституция 77891
Этот пигмент TiO 2 существует в трех формах: анатаз, рутил и брукит. Наиболее популярны анатаз, который дает кремово-белый цвет, и рутил, который дает голубовато-белый цвет.
Черный пигмент 6,7,8,9,10
C.I. Конституция 77265-77268
Технический углерод доступен в различных качествах.
Пигмент коричневый 6,7 (желтый 42,43)
C.I. Конституция 77492
FeO (OH) nH 2 O, встречается в виде гетита. Этот пигмент является основным компонентом различных охр и умр (содержащих марганец). Это типичный землистый цвет, один из старейших известных пигментов.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка вашего браузера для приема файлов cookie
Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.
4.4 Растворимость — Химия LibreTexts
Понимание диполей связей и различных типов нековалентных межмолекулярных сил позволяет нам объяснить на молекулярном уровне многие наблюдаемые физические свойства органических соединений.В этом разделе мы сосредоточимся на растворимости, температуре плавления и температуре кипения.
Растворимость
Практически вся органическая химия, которую вы увидите в этом курсе, происходит в фазе раствора. В органической лаборатории реакции часто проводят в неполярных или слабополярных растворителях, таких как толуол (метилбензол), гексан, дихлорметан или диэтиловый эфир. В последние годы были предприняты большие усилия по адаптации условий реакции для использования «более зеленых» (другими словами, более экологически чистых) растворителей, таких как вода или этанол, которые являются полярными и способны образовывать водородные связи.В органических реакциях, которые происходят в цитозольной области клетки, растворителем, конечно же, является вода. Для любого химика-органика очень важно понимать факторы, влияющие на растворимость различных молекул в различных растворителях.
Вы, вероятно, помните правило, которое вы усвоили в общей химии относительно растворимости: «подобное растворяется в подобном» (и даже до того, как вы вообще занялись какой-либо химией, вы, вероятно, заметили в какой-то момент своей жизни, что масло не смешивается с водой).Давайте вернемся к этому старому правилу и применим наши знания о ковалентной и нековалентной связи.
Представьте, что у вас есть колба, наполненная водой, и набор веществ, которые вы будете тестировать, чтобы увидеть, насколько хорошо они растворяются в воде. Первое вещество — это поваренная соль или хлорид натрия. Как вы почти наверняка предсказали, особенно если вы когда-нибудь случайно выпили глоток воды во время плавания в океане, это ионное соединение легко растворяется в воде. Почему? Поскольку вода, как очень полярная молекула, способна образовывать множество ионно-дипольных взаимодействий как с катионом натрия, так и с анионом хлорида, энергии от которых более чем достаточно, чтобы компенсировать энергию, необходимую для разрушения ион-ионных взаимодействий. в кристалле соли и некоторых водородных связях вода-вода.
Таким образом, конечный результат состоит в том, что вместо кристаллов хлорида натрия у нас есть отдельные катионы натрия и анионы хлорида, окруженные молекулами воды — соль теперь находится в растворе . Заряженные виды, как правило, легко растворяются в воде: другими словами, они очень гидрофильные (водолюбивые).
Теперь мы попробуем соединение под названием бифенил, которое, как и хлорид натрия, представляет собой бесцветное кристаллическое вещество (однако эти два соединения легко различить визуально — кристаллы выглядят совершенно по-разному).
Бифенил совершенно не растворяется в воде. Почему это? Потому что это очень неполярная молекула, имеющая только связи углерод-углерод и углерод-водород. Он способен очень хорошо связываться с самим собой посредством неполярных ван-дер-ваальсовых взаимодействий, но он не способен образовывать существенные притягивающие взаимодействия с очень полярными молекулами растворителя. Таким образом, энергетическая стоимость разрушения взаимодействий бифенил-бифенил в твердом веществе высока, и очень мало выгод от новых взаимодействий бифенил-вода.Вода — ужасный растворитель для неполярных углеводородных молекул: они очень гидрофобны (ненавидят воду).
Затем вы попробуете ряд все более крупных соединений спирта, начиная с метанола (1 атом углерода) и заканчивая октанолом (8 атомов углерода).
Вы обнаружите, что более мелкие спирты — метанол, этанол и пропанол — легко растворяются в воде. Это связано с тем, что вода способна образовывать водородные связи с гидроксильной группой в этих молекулах, и объединенной энергии образования этих водородных связей вода-спирт более чем достаточно, чтобы восполнить энергию, которая теряется при взаимодействии спирта и спирта. водородные связи разрываются.Однако, попробовав бутанол, вы начнете замечать, что по мере того, как вы добавляете в воду все больше и больше, он начинает формировать свой собственный слой поверх воды.
Спирты с более длинной цепью — пентанол, гексанол, гептанол и октанол — становятся все более нерастворимыми. Что здесь происходит? Ясно, что такие же благоприятные водородно-спиртовые водородные связи все еще возможны с этими более крупными спиртами. Разница, конечно, заключается в том, что более крупные спирты имеют более крупные неполярные гидрофобные области в дополнение к их гидрофильной гидроксильной группе.При примерно четырех или пяти атомах углерода гидрофобный эффект начинает преодолевать гидрофильный эффект, и растворимость в воде теряется.
Теперь попробуйте растворить глюкозу в воде — хотя она имеет шесть атомов углерода, как и гексанол, она также имеет пять гидрофильных гидроксильных групп с водородными связями в дополнение к шестому кислороду, который может быть акцептором водородной связи.
Мы склонились к гидрофильности и обнаружили, что глюкоза хорошо растворяется в воде.
Мы видели, что этанол очень растворим в воде (если бы это было не так, пить пиво или водку было бы довольно неудобно!). А как насчет диметилового эфира, который является конституционным изомером этанола, но с функциональной группой эфира, а не спирта? Мы обнаружили, что диэтиловый эфир гораздо менее растворим в воде. Способен ли он образовывать водородные связи с водой? Да, действительно, кислород эфира может действовать как акцептор водородных связей. Однако разница между эфирной группой и спиртовой группой состоит в том, что спиртовая группа одновременно является донором водородной связи и акцептором .
В результате спирт способен образовывать более энергетически выгодные взаимодействия с растворителем по сравнению с эфиром, и поэтому спирт более растворим.
Вот еще один простой эксперимент, который можно провести (под надлежащим контролем) в органической лаборатории. Попробуйте растворить кристаллы бензойной кислоты в воде комнатной температуры — вы обнаружите, что она не растворяется. Как мы узнаем, когда изучаем кислотно-щелочную химию в более поздней главе, карбоновые кислоты, такие как бензойная кислота, являются относительно слабыми кислотами и, таким образом, существуют в основном в кислотной (протонированной) форме при добавлении в чистую воду.
Однако уксусная кислота хорошо растворима. Это легко объяснить, используя аргумент «малый спирт против большого количества спирта»: связывающий водород, гидрофильный эффект группы карбоновой кислоты достаточно силен, чтобы преодолеть гидрофобный эффект одной метильной группы на уксусную кислоту, но не более сильный гидрофобный эффект группы карбоновой кислоты. 6-углеродная бензольная группа бензойной кислоты.
Теперь попробуйте медленно добавить немного водного гидроксида натрия в колбу, содержащую нерастворенную бензойную кислоту.По мере того, как растворитель становится все более и более щелочным, бензойная кислота начинает растворяться, пока полностью не перейдет в раствор.
Здесь происходит то, что бензойная кислота превращается в ее сопряженное основание, бензоат. Группа нейтральной карбоновой кислоты не была достаточно гидрофильной, чтобы восполнить гидрофобное бензольное кольцо, но карбоксилатная группа с ее полным отрицательным зарядом гораздо более гидрофильна. Теперь баланс склоняется в пользу растворимости в воде, поскольку сильно гидрофильная анионная часть молекулы увлекает гидрофобную часть, толкаясь и крича (если бензольное кольцо может толкаться и кричать) в раствор.Если вы хотите снова осадить бензойную кислоту из раствора, вы можете просто добавить достаточно соляной кислоты, чтобы нейтрализовать раствор и репротонировать карбоксилат.
Если вы проходите лабораторный компонент вашего курса органической химии, вы, вероятно, проведете хотя бы один эксперимент, в котором вы будете использовать это явление для отделения органической кислоты, такой как бензойная кислота, от углеводородного соединения, такого как бифенил.
Подобные аргументы можно привести для обоснования растворимости различных органических соединений в неполярных или слабополярных растворителях.В общем, чем больше содержание заряженных и полярных групп в молекуле, тем меньше она растворяется в таких растворителях, как гексан. Ионный и очень гидрофильный хлорид натрия, например, совсем не растворим в гексановом растворителе, тогда как гидрофобный бифенил хорошо растворим в гексане.
Пример |
---|
Упражнение 2.12 : Витамины можно разделить на водорастворимые и жирорастворимые (жир считается очень неполярным гидрофобным «растворителем».Определите классификацию для каждого из витаминов, показанных ниже. Упражнение 2.13 : И анилин, и фенол нерастворимы в чистой воде. Предскажите растворимость этих двух соединений в 10% -ном водном растворе соляной кислоты и объясните свои рассуждения. Подсказка — в этом контексте анилин является основным, а фенол — нет! Растворы |
Иллюстрации концепций растворимости: промежуточные продукты метаболизма, двухслойные липидные мембраны, мыло и детергенты
Поскольку вода является биологическим растворителем, большинство биологических органических молекул, чтобы поддерживать растворимость в воде, содержат один или более заряженных функциональных групп.Чаще всего это фосфат, аммоний или карбоксилат, каждый из которых заряжается при растворении в водном растворе с pH 7.
Сахарам часто не хватает заряженных групп, но, как мы обсуждали в нашем «мысленном эксперименте» с глюкозой, они хорошо растворимы в воде из-за наличия нескольких гидроксильных групп.
Некоторые биомолекулы, напротив, содержат явно гидрофобные компоненты. «Липидные двухслойные» мембраны клеток и субклеточных органелл служат для того, чтобы заключать в растворе объемы воды и мириады биомолекул.Молекулы липидов (жиров), из которых состоят мембраны, являются амфипатическими : они имеют заряженную гидрофильную «голову» и гидрофобный углеводородный «хвост».
интерактивное трехмерное изображение мембранного фосфолипида (BioTopics)
Обратите внимание, что вся молекула построена на «основе» глицерина, простой трехуглеродной молекулы с тремя спиртовыми группами. В структуре биологической мембраны липидные молекулы расположены в сферическом бислое: гидрофобные хвосты направлены внутрь и связываются вместе силами Ван-дер-Ваальса, в то время как гидрофильные головные группы образуют внутреннюю и внешнюю поверхности в контакте с водой.
Интерактивное трехмерное изображение липидного бислоя (BioTopics)
Поскольку внутренняя часть бислоя чрезвычайно гидрофобна, биомолекулы (которые, как мы знаем, обычно являются заряженными видами) не могут диффундировать через мембрану — они просто не растворяется в гидрофобной внутренней части. Таким образом, транспорт молекул через мембрану клетки или органеллы может осуществляться контролируемым и специфическим образом с помощью специальных трансмембранных транспортных белков. Это увлекательная тема, о которой вы узнаете больше, если пройдете курс биохимии.
Подобный принцип лежит в основе действия мыла и моющих средств. Мыла состоят из жирных кислот, которые представляют собой длинные (обычно из 18 атомов углерода) гидрофобные углеводородные цепи с (заряженной) карбоксилатной группой на одном конце.
Жирные кислоты получают из животных и растительных жиров и масел. В водном растворе молекулы жирных кислот в мылах спонтанно образуют мицеллы , сферическую структуру, которая позволяет гидрофобным хвостам избегать контакта с водой и одновременно образовывать благоприятные ван-дер-ваальсовы контакты.
Интерактивные трехмерные изображения молекулы жирной кислоты и мицеллы мыла (Edutopics)
Поскольку внешняя часть мицеллы заряжена и гидрофильна, структура в целом растворима в воде. Мицеллы спонтанно образуются вокруг небольших частиц масла, которые обычно не растворяются в воде (например, это жирное пятно на рубашке от кусочка пепперони, упавшего с пиццы), и уносят частицу с собой в раствор. Мы узнаем больше о химии мыловарения в следующей главе (раздел 12.4Б).
Синтетические моющие средства — это неприродные амфипатические молекулы, которые работают по тому же принципу, что и мыло.
Органическая химия с биологическим акцентом, Тим Содерберг (Университет Миннесоты, Моррис)
Водородная связь и растворимость
На физические свойства спиртов влияет способность группы -ОН к образованию водородных связей. Группы -ОН могут связываться водородом друг с другом и с другими молекулами.
Водородная связь метанола
Водородная связь повышает температуру кипения спиртов. Это связано с объединенной прочностью такого количества водородных связей, образующихся между атомами кислорода одной молекулы спирта и гидроксильными атомами H другой. Чем длиннее углеродная цепь в спирте, тем ниже растворимость в полярных растворителях и выше растворимость в неполярных растворителях.
Соединение | Название IUPAC | Общее название | Плавление | Плавление Точка ( o C) | Растворимость в H 2 O при 23 o C | ||||||||
CH 3 OH | Метанол | Метиловый спирт | -97.8 | 65,0 | Бесконечное | ||||||||
CH 3 Cl | Хлорметан | Метилхлорид | -97,7 | -24,2 | 0,74 г / 100 мл | -182,5 | -161,7 | 3,5 мл (газ) / 100 мл | |||||
CH 3 CH 2 OH | Этанол | Этиловый спирт | -114.7 | 78,5 | Бесконечный | ||||||||
CH 3 CH 2 Cl | Хлорэтан | Этилхлорид | -136,4 | 12,3 | 0,447 г / 100 мл | CH / 100 мл | 3Этан | -183,3 | -88,6 | 4,7 мл (газ) / 100 мл | |||
CH 3 CH 2 CH 2 OH | 1- | 902 Пропиловый спирт | -126.5 | 97,4 | Бесконечный | ||||||||
CH 3 CH 2 CH 3 | Пропан | -187,7 | -42,1 | 6,5 мл (газ) | CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH | 1-Бутанол | Бутиловый спирт | -89,5 | 117,3 | 8,0 г / 100 мл | |||
CH 3 (CH 2 ) 4 OH | 1-пентанол | Пентиловый спирт | -79 | 138 | 2.2 г / 100 мл |
Эта таблица показывает, что спирты (отмечены красным) имеют более высокие температуры кипения и большую растворимость в H 2 O, чем галогеналканы и алканы с таким же количеством атомов углерода. Это также показывает, что температура кипения спиртов увеличивается с увеличением числа атомов углерода.
Ссылки
- Шор, Нил Э. и Воллхардт, К. Питер К. Органическая химия: структура и функции . Нью-Йорк: Блейер, Бреннан, 2007.
- Аллен, Фрэнк; Кеннард.Ольга; Уотсон, Дэвид Дж .; Браммер, Ли; Орпен, Гай; Тейлор, Робин, J. Chem Soc. Perkin Trans II , 1987, S1-S19.
Проблемы
Расположите в соответствии с возрастающей точкой кипения. (начало с самой низкой точки кипения)
- CH 4 , CH 3 OH, CH 3 CH 3
- CH 3 CH 2 Cl, CH 3 CH 2 CH 2 OH, CH 3 CH 2 CH 3
- CH 3 CH 2 OH, CH 3 CH 2 Cl, CH 4
Расположение согласно для увеличения растворимости (начните с самой низкой растворимости)
- CH 4 , CH 3 OH, CH 3 CH 3
- CH 4 , CH 3 CH 2 Cl, CH 3 CH 2 OH,
- CH 3 CH 2 Cl, CH 3 CH 2 CH 2 OH, CH 3 CH 2 CH 3
Ответы
- Канал 4 , Канал 3 Канал 3 , 900 26 CH 3 OH
- CH 3 CH 2 CH 3 , CH 3 CH 2 Cl, CH 3 CH 2 CH 2 OH
- CH 3 CH 2 Cl, CH 4 , CH 3 CH 2 OH
- CH 3 CH 3 , CH 4 , CH 3 OH
- CH 3 CH 2 Cl, CH 4 , CH 3 CH 2 OH,
- CH 3 CH 2 Cl, CH 3 CH 2 CH 3 , CH 3 CH 2 CH 2 OH