Se denomina solvente, disolvente o dispersante a aquella sustancia que permite la dispersión de otra sustancia en su medio. En otras palabras, es aquella sustancia que disuelve o diluye al soluto. Normalmente el solvente establece el estado físico de la disolución. Por eso, se dice que el solvente es el componente de una disolución que está en el mismo estado físico que la disolución. En una disolución de agua y sal de mesa, el agua es el solvente porque dispersa a la sal en su medio.
El agua es un solvente inorgánico, polar, llamado a menudo «solvente universal» pues se utiliza para disolver muchas sustancias.
Características
Se respeta la regla de polaridad de las moléculas, donde el disolvente polar disuelve la molécula polar, y el disolvente apolar disuelve la molécula apolar. Cuando una cierta sustancia (orgánica por ejemplo) posee dos grupos distintos que difieren en las características de polaridad, se observa cuál prevalece, y el solvente será semejante a este.
Pero la interacción entre el solvente y el soluto está relacionada con la diferencia (o ausencia) de la disputa entre las partes polares y apolares.
Muchos disolventes utilizados en la industria son sustancias altamente volátiles, es decir, que se evaporan fácilmente, por lo que puede ser inhalada (introducida en el organismo a través de la aspiración, por la nariz o la boca). Otra característica es que son inflamables, es decir, se queman fácilmente.
Propiedades físicas
Los disolventes se pueden clasificar en dos categorías: polares y no polares.
Generalmente, la constante dieléctrica del solvente proporciona una medida aproximada de un solvente de polaridad. La polaridad fuerte del agua se la indica, a 20 ° C, con una constante dieléctrica de 80,10.
Los solventes con una constante dieléctrica menor que 15 se consideran generalmente apolares. Técnicamente, las medidas de constante dieléctrica de un solvente son la capacidad que estos tienen de reducir la intensidad del campo eléctrico existente alrededor de una partícula cargada que esté inmersa en él.
Esta reducción se compara con la intensidad del campo de la partícula cargada en un vacío. En otras palabras, la constante dieléctrica del solvente puede pensársela como su capacidad para reducir la tasa interna de soluto.
Las constantes dieléctricas y el momento dipolar representan la polaridad del solvente y la polarización de una molécula aislada, respectivamente. Como los disolventes son utilizados por los químicos para realizar reacciones químicas o observar los fenómenos químicos y biológicos, las medidas más específicas de polaridad son obligatorias.
La ecuación de Grunwald Winstein mide la polaridad en términos de influencia del solvente sobre la acumulación de carga positiva de un soluto durante una reacción química.
La escala de Z. Kosower mide la polaridad en términos de la influencia del solvente sobre los picos máximos de absorción ultravioleta de una sal, generalmente yoduro de piridio.
Los donantes, número de donantes y aceptadores son escalas de polaridad medidas en términos de cómo un solvente interactúa con sustancias específicas, como un ácido de Lewis fuerte o una base de Lewis fuerte.
La polaridad, polarizabilidad (momento dipolar) y el puente de hidrógeno de un solvente determina qué tipo de compuestos es capaz de disolver y con qué otros solventes o compuestos líquidos es miscible (se puede mezclar).
Como regla general, los disolventes polares disuelven mejor a los compuestos polares y los disolventes apolares disuelven mejor a los compuestos apolares: «semejante disuelve a semejante«.
Los compuestos polares como azúcares (sacarosa, por ejemplo) o compuestos iónicos, como las sales inorgánicas (por ejemplo, sal de mesa) solo se disuelven en disolventes muy polares, como el agua mientras que los compuestos fuertemente no polares, como aceites o ceras solo se disuelven en disolventes orgánicos no polares, como el hexano.
Similarmente, el agua y el hexano (o vinagre y aceite vegetal) no son miscibles unos con otros y rápidamente se separan en dos capas, incluso después de haber sido agitado.
Clasificación de los solventes polares
Los solventes polares con una permisividad relativa estática superior a 15 pueden clasificarse en próticos y apróticos:
Solventes polares próticos
En solución forman puentes de hidrógeno y pueden donar hidrógenos, es decir, ceden protones. El agua es un solvente polar prótico.
Solventes polares apróticos
No pueden formar puentes de hidrógeno, no pueden ceder protones, como por ejemplo la acetona y el diclorometano. En las reacciones químicas el uso de disolventes polares favorables favorece el mecanismo de reacción SN1, mientras que los disolventes apróticos polares favorables al mecanismo de la reacción SN2.
Los solventes se agrupan en no polares, polares próticos y polares apróticos y están ordenados por aumento de polaridad.
Ejemplos de solventes
Disolventes Polares Próticos
- Agua
- Ácido acético
- Alcohol isopropílico
- Alcohol etílico
- Alcohol metílico
Disolventes Polares Apróticos
- Acetona
- Acetato de etilo
- Acetonitrilo
- Dimetilsulfóxido
- Dimetilformamida
- 1,2-dimetoxietano
Disolventes No Polares
- Diclorometano
- Cloroformo
- Pentano
- Hexano
- Ciclohexano
- Benceno
Reciclaje de solventes
Existen empresas que actúan en el reciclaje de disolventes, sin embargo las mismas deben contar con un permiso o licencia ambiental para poder reciclar, transportar o almacenar los residuos industriales.
La industrias químicas para poder desarrollar las actividades de recuperación y refinamiento de disolventes, aceites minerales, vegetales y animales, están sujetas a la licencia ambiental. La conversión de residuos en materia primas puede traer innumerables oportunidades de negocios y empleos para la industria.