Disolvente

Disolvente
	rol y class of chemical substances by use (en)
	sustancia química

Un disolvente o solvente ye una sustancia na que s'eslee un soluto (un sólidu, líquidu o gas químicamente distintu), resultando nuna solución; de normal ye'l componente d'una solución presente en mayor cantidá.

Los disolventes formen parte de múltiples aplicaciones: adesivos, componentes nes pintures, productos farmacéuticos, pa la ellaboración de materiales sintéticos, etc.

Les molécules de disolvente exercen la so aición al interaccionar coles de soluto y arrodiales. Conozse como solvatación. Solutos polares van ser eslleíos por disolventes polares al establecese interaiciones electrostáticas ente los dipolos. Los disolventes apolares eslleen les sustancies apolares por interaiciones ente dipolos inducíos.

L'agua ye davezu denomada'l disolvente universal pola gran cantidá de sustancies sobre les que puede actuar como disolvente.

Clasificación de los solventes

Disolventes polares: Son sustancies en que les sos molécules la distribución de la nube electrónica ye asimétrica; poro, la molécula presenta un polu positivu y otru negativu separaos por una cierta distancia. Hai un dipolo permanente. L'exemplu clásicu de solvente polar ye l'agua. Los alcoholes de baxa masa molecular tamién pertenecen a esti tipu. Los disolventes polares pueden subdividise en:
- Disolventes polares próticos: contienen un enllaz del O-H o del N-H. Agua (H-O-H), etanol (CH₃-CH₂-OH) y acedu acético (CH₃-C(=O)OH) son disolventes polares próticos.
- Disolventes polares apróticos: son disolventes polares que nun tien enllaces O-H o N-H. Esti tipu de disolvente nun da nin acepten protones. L'acetona (CH₃-C(=O)-CH₃), el acetonitrilo, la dimetilformamida o'l THF (Tetrahidrofurano) son disolventes polares apróticos.
Disolventes apolares: Polo xeneral son sustancies de tipu orgánicu y en que les sos molécules la distribución de la nube electrónica ye simétrica; poro, estes sustancies escarecen de polu positivu y negativu nes sos molécules. Nun pueden considerase dipolos permanentes. Esto nun implica que dalgunos de los sos enllaces sían polares. Tou va depender de la xeometría de les sos molécules. Si los momentos dipolares individuales de los sos enllaces tán compensaos, la molécula va ser, en xunto, apolar. Dellos disolventes d'esti tipu son: el éter etílicu, bencenu, tolueno, xileno, cetonas, hexano, ciclohexano, tetracloruro de carbonu ye'l qu'esllee o va eslleir. El cloroformu pela so parte tien un momentu dipolar considerable por cuenta de que a los tener tres cloros na so molécula de calter electronegativu, fai que'l carbonu adquiera una carga parcial positiva y l'Hidróxenu una carga parcial negativa, lo que-y da cierta polaridá. Un casu especial constituyir los líquidos fluorosos, que se porten como disolventes más apolares que los disolventes orgánicos convencionales.

Disolventes orgánicos

Los disolventes más utilizaos anguaño son los disolventes orgánicos, que son compuestos orgánicos volátiles que s'utilicen solos o en combinación con otros axentes, ensin sufrir nengún cambéu químicu, pa eslleir materies primes, productos o materiales residuales, o s'utilice como axente de llimpieza pa eslleir la suciedá, o como disolvente, o como mediu de dispersión, o como modificador de la mafa, o como axente tirante-activu. L'usu d'estos disolventes llibera a l'atmósfera compuestos orgánicos volátiles (COV), que tienen dellos problemes importantes pa la redolada. Dellos COV causen la degradación de la capa d'ozonu como ye'l casu del 1,1,1-tricloroetano, tetracloruro de carbonu, CFC, HCFC. Ente los solventes orgánicos más destacaos podemos atopar metanol, etanol, acetona, cloroformu, tolueno o'l xileno, ente otros.

El calter volátil de los disolventes orgánicos fai qu'éstos se evaporen rápido nel aire, algamando concentraciones importantes n'espacios confinaos. Los riesgos mayores pal ser humanu producir pola absorción d'éstos al traviés de la piel y por inhalación. El contautu direutu cola piel dexa que'l disolvente pase a los sangre, causando efeutos inmediatos y a más llargu plazu.

P'amenorgar l'impautu medioambiental de los actuales disolventes orgánicos esisten una serie de sustancies que pueden usase como alternatives, siendo los llamaos disolventes alternativos o nuevos disolventes, pertenecientes a la caña de la química verde, na que se pueden englobar los siguientes principios:

El diseñu de procesos qu'incorporen al máximu nel productu final tolos materiales usaos mientres el procesu, embriviendo'l llogru de subproductos.
L'usu de sustancies químiques segures y respetuoses col mediu ambiente como son los disolventes reactivos, etc.
El diseñu de procesos enérxicamente eficientes.

Clases de disolventes alternativos

Disolventes reactivos: Son disolventes con baxa volatilidá relativa, y tienen la capacidá de reaccionar con otros componentes, evaporándose al medioambiente (nun constitúin COV).
Disolventes benignos: Son aquellos disolventes ambientalmente respetuosos. Nesti grupu topen los disolventes llibres de compuestos clorados, con baxa toxicidá y baxa reactividá incremental máxima, comparaos colos disolventes convencionales.
Disolventes neotéricos: Como'l so propiu nome indica, del términu neo significa modernu, contemporaneu, recién. Son una serie de disolventes que presenten una menor toxicidá, son más seguros y menos contaminantes que los disolventes convencionales . Ente ellos inclúyense tantu nuevos fluyíos con propiedaes ajustables, como compuestos pocu usaos como disolventes na actualidá, pero que tán siendo investigaos polos sos usos potenciales como disolventes, yá que dexaríen una mayor sostenibilidá en futures aplicaciones. Ésti ye'l casu del dióxidu de carbonu supercrítico (scCO₂), y el líquidu iónico a temperatura ambiente.

Clasificación de los disolventes neotéricos

Líquidu fluoroso
Líquidu iónico
Fluyíu supercrítico

L'agua emplegada como disolvente

L'agua, denomada como'l disolvente universal, ye la meyor eleición como disolvente, dende un puntu de vista medioambiental, yá que nun ye nin inflamable, nin tóxica. Anque presenta l'inconveniente de tener una baxa solubilidá coles resines. L'eleváu momentu dipolar de l'agua y la so facilidá pa formar pontes d'hidróxenu faen que l'agua seya un escelente disolvente. Una molécula o ion ye soluble n'agua si puede interactuar coles molécules de la mesma por aciu pontes d'hidróxenu o interaiciones del tipu ion-dipolo. Solubilidá d'iones n'agua con aniones que tengan átomos d'osíxenu, pueden formar pontes d'hidróxenu, yá que l'osíxenu actúa como aceptor de los mesmos. Amás, hai que tener en cuenta l'atraición del anión sobre'l dipolo de l'agua. Lo mesmo asocede con Cl^- o F^-, que tienen pares d'electrones solitarios y que pueden actuar como aceptores de pontes d'hidróxenu. Pela so parte, los cationes como'l Na⁺, el K⁺, el Ca⁺⁺ o'l Mg⁺⁺ arrodiar de molécules d'agua a les que xunen por aciu interaiciones del tipu ion-dipolo; los átomos d'osíxenu empobinar escontra'l catión.

Conforme aumenta la temperatura y la presión, les propiedaes de l'agua varien. Por casu, la constante dieléctrica mengua y faise más similar a la de los disolventes orgánicos, empiorando la solubilización de sustancies ióniques. A alta temperatura y presión esllee compuestos orgánicos, trescurriendo los procesos en fase homoxénea y con ello facilítase la separación del soluto (por enfriamientu), siendo capaz d'esaniciar residuos.

Líquidu fluoroso

El términu fluoroso foi introducíu por István T. Horvát na década de 1990 pola so analoxía colos medios aguacientos. Son compuestos orgánicos nos que se sustituyeron enllazar carbonu-hidróxenu por carbonu-flúor y que s'atopa n'estáu líquidu en condiciones normales.

Son químicamente inertes, polo que s'evita'l llogru de subproductos.
Son térmicamente estables, polo que pueden usase a altes temperatures ensin peligru.
Nun son inflamables nin tóxicos, polo que s'evita los riesgos de quemes o esplosiones.
Pueden entemecese con munchos disolventes orgánicos y cola agua, lo que facilita l'usu de sistemes bifásicos.
Tienen un ampliu intervalu de puntos de ebullición. (de 50 a 220 °C)

Líquidu iónico

Son compuestos que presenten carauterístiques de sales col so puntu de temperatura de fusión per debaxo de los 100 °C. Compuestos por un catión orgánicu siendo unu de los más comunes el tetraalquilamonio, y un aniónpoliatómico como pue ser el hexafluorofosfato.

Los líquidos iónicos pueden ser constituyíos por un gran númberu de aniones y cationes colo que les sos propiedaes varien d'unos a otros. Tocantes a l'usu d'un líquidu iónico como disolvente alternativu, reseñar que presenta una escasa volatilidá, por cuenta de la so presión de vapor práuticamente nula. Tamién presenta una escelente estabilidá química y térmica, pudiéndose emplegar a elevaes temperatures, y una gran solvatación con otres munches sustancies. En contra partida dicir que'l so costu de llogru ye eleváu.

Fluyíu supercrítico

Pola so importancia como disolvente alternativu cabo destacar el fluyíu supercrítico, que ye aquel que s'atopa percima de la so presión y de la so temperatura crítico. Nesti estáu, la llinia de separación de fases líquidu-gas atáyase. Esto implica la formación d'una sola fase, na que'l fluyíu tien propiedaes entemedies ente les d'un líquidu y les d'un gas, polo que mientres se caltién una gran difusividad propia de los gases, consíguese una alta densidá cercana a la de los líquidos.

Consideraos como inertes y non tóxicos, siendo'l so costu baratu y pudiendo variar les sos propiedaes con cambeos de presión. La propiedá más carauterística de los fluyíos supercríticos ye l'ampliu rangu d'altes densidaes que pueden adoptar dependiendo de les condiciones de presión o de temperatura, a diferencia de los líquidos que son práuticamente incompresibles, y de los gases que tienen densidaes siempres bien baxes.

Aplicaciones

Na producción de principios activos farmacéuticos
Na producción de biodiésel y usu de subproductos
Na producción de proteutores de colleches
En barnices y pintures, etc.
Na estraición d'aceites

Ventayes

Los disolventes neotéricos pueden llograse a partir de materies primes anovables, siendo una alternatives a los disolventes derivaos del petroleu, siendo un exemplu d'ellos los procedentes de la biomasa.

La mayoría d'estos disolventes presenten una baxa toxicidá, baxa volatilidá, nun son corroyentes, nin canceríxenos. Amás munchos d'ellos llógrense a partir de residuos vexetales, lo que-yos fai económicamente competitivos.

Disolvente sostenible

Un disolvente sostenible ye aquel que ye inocuo pal mediu ambiente.

Conclusiones

Los disolventes neotéricos o alternativos son compuestos colos que pretende sustituyise a los yá conocíos como disolventes convencionales nel so usu industrial, pola so importancia na proteición medioambiental, por cuenta de la so posibilidá de reutilización, recicláu y la so baxa o nula toxicidá.

La Xunión Europea estima qu'emite cada añu alredor de 10 millones de tonelaes de compuestos orgánicos volátiles procedentes de los carburantes y disolventes. En marzu de 1.999 aprobóse la Direutiva (99/13) relativa a la llimitación de les emisiones de compuestos orgánicos volátiles debíes al usu de disolventes orgánicos en determinaes actividaes ya instalaciones”. Nesta direutiva prevese amenorgar en dos tercios l'usu de compuestos orgánicos volátiles lliberaos na atmósfera pol usu de disolventes industriales. Una forma d'amenorgar esti usu de compuestos ye l'emplegu de los disolventes neotéricos.

La importancia del desenvolvimientu d'estos disolventes anicia primordialmente nel so costu, yá que al ser económicamente rentables, fai vidable'l so implementación nos procesos industriales.

Ver tamién

Bibliografía

Disolventes y métodos de reaición non convencionales. (Master en Química Sostenible añu 2008-2009 de la Universidá de Zaragoza) (Ehecatl Ruiz C.).
Desarrollu de nuevos procesos bioteunolóxicos basaos nel usu de líquidos iónicos, fluyíos supercríticos y teunoloxía de membranes. (Memoria por Francisco José Hernández Fernández, Universidá de Murcia añu 2008).
Mayoral, J.A.; “Emplegu de disolventes alternativos”, publicación n'Internet: www.unia.es/ nuevu_inf_academica/ bisualizar_file_axuntu.asp? ID = 1606.
Restrepo, J.A. "Disolventes Alternativos". Inpra Llatina; (Edición dixital Vol.13 Nᵘ 5 Setiembre/Ochobre 2008, páx. 16-19).

Referencies

Enllaces esternos

UNIZAR Master de Química Sostenible.
Disolventes y métodos de reaición non convencionales.
Portal pa les industries de pintures y recubrimientos.
Departamentu de Mediu Ambiente del Gobiernu Vascu.
Teunoloxíes de Fluyíos Estruyíos.
Solventes alternativos, fluyíos supercríticos (portugués).
Los fluyíos supercríticos como disolventes alternativos. (enllaz rotu disponible n'Internet Archive; ver l'historial y la última versión).
Disolventes más seguros.
Desarrollu de nuevos procesos bioteunolóxicos.
L'agua como disolvente.