Τι είναι ένας πολικός διαλύτης;

Ένας πολικός διαλύτης είναι ένα υγρό με μόρια που έχουν ένα ελαφρύ ηλεκτρικό φορτίο λόγω του σχήματός του. Για παράδειγμα, το νερό είναι ένα μόριο με ένα οξυγόνο και δύο άτομα υδρογόνου. Τα δύο άτομα υδρογόνου δεν βρίσκονται σε αντίθετες πλευρές του οξυγόνου, αλλά μάλλον υπό γωνία. Αυτό δημιουργεί μια μικρή ανισορροπία του ηλεκτρικού φορτίου στο μόριο του νερού, γνωστή και ως πολικότητα.

Όταν ένα στερεό μόριο τοποθετείται σε έναν πολικό διαλύτη, μπορεί να διαλυθεί εάν έχει τη δική του πολικότητα. Αυτό συμβαίνει επειδή τα μόρια του στερεού έλκονται από τα ασθενή ηλεκτρικά φορτία του διαλύτη. Παραδείγματα πολικών υλικών περιλαμβάνουν το αλάτι και τη ζάχαρη, τα οποία διαλύονται εύκολα στο νερό, τον πιο κοινό πολικό διαλύτη της Γης.

Ένας πολικός διαλύτης δεν διαλύει κανονικά μη πολικά υλικά, ή το αντίστροφο. Το αλάτι και η ζάχαρη δεν θα διαλυθούν στους περισσότερους οργανικούς διαλύτες, επειδή δεν υπάρχει ηλεκτρικό φορτίο για να προσελκύσει τα μόρια. Ο όρος “όπως προτιμά όπως” χρησιμοποιείται συχνά για να σημειώσει την προτίμηση των πολικών υλικών για τους πολικούς διαλύτες, και ομοίως για τα μη πολικά υλικά. Υπάρχουν μερικές σπάνιες εξαιρέσεις σε αυτόν τον κανόνα, επειδή οι μη πολικοί διαλύτες μπορεί να έχουν ελαφρά ηλεκτρικά φορτία που μπορούν να μιμηθούν τα πολικά.

Όταν ένα στερεό τοποθετείται σε έναν διαλύτη και διαλύεται, τα στερεά μόρια διασπείρονται ή απλώνονται ομοιόμορφα στον διαλύτη. Αυτό το διαλυμένο μείγμα θα παραμείνει σταθερό όσο απομένει αρκετός διαλύτης για να περιβάλλει τα στερεά μόρια. Η καθίζηση ή ο διαχωρισμός του στερεού από το μείγμα μπορεί να συμβεί εάν υπάρχει περισσότερο στερεό από αυτό που μπορεί να διαλυθεί. Αυτά τα διαλύματα ονομάζονται κορεσμένα και οι αλλαγές στη θερμοκρασία μπορούν να προκαλέσουν καθίζηση στερεού από το διαλυμένο μείγμα.

Ένας πολικός διαλύτης ταξινομείται συχνά δηλώνοντας τη διηλεκτρική του σταθερά ή τον δείκτη πολικότητας. Η διηλεκτρική σταθερά είναι μια μέτρηση των ηλεκτρικών ιδιοτήτων ενός διαλύτη σε ένα δείγμα έναντι ενός άδειου πυκνωτή, ο οποίος συγκρατεί το υλικό ενώ το ηλεκτρικό ρεύμα περνά μέσα από αυτό. Ο πολικός δείκτης είναι μια σχετική μέτρηση της ικανότητας ενός διαλύτη να διαλύει διάφορα τυπικά πολικά υλικά. Και στις δύο δοκιμές, η μετρούμενη σταθερά ή ο δείκτης τοποθετείται σε έναν πίνακα κοινών διαλυτών, ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση διαλυτών για χημικές διεργασίες.

Ένας άλλος τύπος διαλύτη, ένα επιφανειοδραστικό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία μιγμάτων πολικών και μη πολικών υλικών. Τα επιφανειοδραστικά είναι μόρια που είναι πολικά και μη πολικά σε κάθε άκρο. Αυτά τα υλικά θα δημιουργήσουν μοριακούς δεσμούς του πολικού άκρου με παρόμοια μόρια, και ομοίως με το μη πολικό άκρο.
Ένα παράδειγμα αυτού του αποτελέσματος είναι η κρέμα χεριών. Το νερό και οι λιπαρές ενυδατικές κρέμες συνήθως δεν αναμειγνύονται και αν ανακινηθούν τελικά θα διαχωριστούν. Η προσθήκη ενός τασιενεργού προκαλεί τα δύο μη διαλυτά υλικά να σχηματίσουν ένα σταθερό γαλάκτωμα. Το λάδι και το νερό δεν διαλύονται, γιατί δεν είναι διαλυτά μεταξύ τους, όντας πολικά και μη. Ένα επιφανειοδραστικό συνδέει τα δύο υλικά και παραμένουν σταθερά γαλακτώματα για μεγάλες περιόδους.