Lösungsmittel

Ein Lösungsmittel ist eine Substanz, die durch Auflösen eines festen, flüssigen oder gasförmigen gelösten Stoffes zur Lösung wird. Ein Lösungsmittel ist normalerweise eine Flüssigkeit, kann aber auch ein Feststoff oder ein Gas sein. Das gebräuchlichste Lösungsmittel im täglichen Leben ist Wasser.

Die meisten anderen gebräuchlichen Lösungsmittel sind organische (kohlenstoffhaltige) Chemikalien. Diese werden als organische Lösungsmittel bezeichnet. Lösungsmittel haben in der Regel einen niedrigen Siedepunkt und verdampfen leicht oder können durch Destillation entfernt werden, wobei die gelöste Substanz zurückbleibt. Lösungsmittel sollten daher nicht chemisch mit den gelösten Verbindungen reagieren - sie müssen inert sein. Lösungsmittel können auch verwendet werden, um lösliche Verbindungen aus einer Mischung zu extrahieren, das häufigste Beispiel ist das Aufbrühen von Kaffee oder Tee mit heissem Wasser. Lösungsmittel sind in der Regel klare und farblose Flüssigkeiten und viele haben einen charakteristischen Geruch. Die Konzentration einer Lösung ist die Menge der Verbindung, die in einem bestimmten Volumen des Lösungsmittels gelöst wird. Die Löslichkeit ist die maximale Menge einer Verbindung, die in einem bestimmten Volumen Lösungsmittel bei einer bestimmten Temperatur löslich ist.

Häufige Verwendungen organischer Lösungsmittel finden sich in der chemischen Reinigung (z.B. Tetrachlorethylen), als Farbverdünner (z.B. Toluol, Terpentin), als Nagellackentferner und Klebstofflöser (Aceton, Methylacetat, Ethylacetat), in Fleckentfernernern (z.B. Hexan, Benzinether), in Reinigungsmitteln (Zitrusterpene), in Parfüms (Ethanol) und in chemischen Synthesen. Anorganische Lösungsmittel werden in der Forschungschemie und in einigen wenigen technologischen Prozessen verwendet.

Gesundheit und Sicherheit

Einige Lösungsmittel, darunter Chloroform und Benzol (ein Bestandteil von Benzin), sind krebserregend. Viele andere können innere Organe wie die Leber, die Nieren oder das Gehirn schädigen. Viele können auch leicht Feuer fangen. Zu den Möglichkeiten, sicher zu arbeiten, gehören:

Vermeiden der Erzeugung von Lösungsmitteldämpfen durch Arbeiten in einem Abzug, einer lokalen Absaugung (LEV) oder einem gut belüfteten Bereich
Die Lagerbehälter fest verschlossen halten
Verwenden Sie niemals offene Flammen in der Nähe von entflammbaren Lösungsmitteln, sondern verwenden Sie stattdessen eine elektrische Heizung.
Spülen Sie niemals entflammbare Lösungsmittel in den Abfluss, um Explosionen und Brände zu vermeiden.
Einatmen von Lösungsmitteldämpfen vermeiden
Vermeiden Sie den Kontakt des Lösungsmittels mit der Haut - viele Lösungsmittel werden leicht durch die Haut absorbiert. Sie neigen auch dazu, die Haut auszutrocknen und können Wunden und Verletzungen verursachen.

Tabelle der Eigenschaften der gebräuchlichen Lösungsmittel

Die Lösungsmittel werden in unpolare, polar aprotische und polar protische Lösungsmittel gruppiert und nach zunehmender Polarität geordnet. Die Polarität wird als Dielektrizitätskonstante angegeben. Die Dichte von unpolaren Lösungsmitteln, die schwerer als Wasser sind, ist fettgedruckt.

Lösungsmittel	Chemische Formel	Siedepunkt	Dielektrische Konstante	Dichte
Nicht-polare Lösungsmittel
Hexan	_{CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3}	69 °C	2.0	0,655 g/ml
Benzol	_C6H6	80 °C	2.3	0,879 g/ml
Toluol	_C6H5-CH3	111 °C	2.4	0,867 g/ml
Diethylether	CH3CH2-O-CH2-CH3	35 °C	4.3	0,713 g/ml
Chloroform	CHCl3	61 °C	4.8	1,498 g/ml
Ethylacetat	CH3-C(=O)-O-CH2-CH3	77 °C	6.0	0,894 g/ml
Dichlormethan	_CH2Cl2	40 °C	9.1	1,326 g/ml
Polare aprotische Lösungsmittel
1,4-Dioxan	/-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-\	101 °C	2.3	1,033 g/ml
Tetrahydrofuran (THF)	/-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\	66 °C	7.5	0,886 g/ml
Aceton	CH3-C(=O)-CH3	56 °C	21	0,786 g/ml
Acetonitril (MeCN)	CH3-C≡N	82 °C	37	0,786 g/ml
Dimethylformamid (DMF)	H-C(=O)N(CH3)₂	153 °C	38	0,944 g/ml
Dimethylsulfoxid (DMSO)	CH3-S(=O)-CH3	189 °C	47	1.092 g/ml
Polare protische Lösungsmittel
Essigsäure	CH3-C(=O)OH	118 °C	6.2	1,049 g/ml
n-Butanol	CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-OH	118 °C	18	0,810 g/ml
Isopropanol	CH3-CH(-OH)-CH3	82 °C	18	0,785 g/ml
n-Propanol	CH3-CH2-CH2-OH	97 °C	20	0,803 g/ml
Ethanol	CH3-CH2-OH	79 °C	24	0,789 g/ml
Methanol	CH3-OH	65 °C	33	0,791 g/ml
Ameisensäure	H-C(=O)OH	100 °C	58	1,21 g/ml
Wasser	H-O-H	100 °C	80	1.000 g/ml

Fragen und Antworten

F: Was ist ein Lösungsmittel?

A: Ein Lösungsmittel ist eine Substanz, die durch Auflösen eines festen, flüssigen oder gasförmigen Stoffes zu einer Lösung wird.

F: Was sind die gängigsten Lösungsmittel im Alltag?

A: Das häufigste Lösungsmittel im täglichen Leben ist Wasser. Die meisten anderen häufig verwendeten Lösungsmittel sind organische (kohlenstoffhaltige) Chemikalien.

F: Wie können Lösungsmittel aus Lösungen entfernt werden?

A: Lösungsmittel haben in der Regel einen niedrigen Siedepunkt und verdampfen leicht oder können durch Destillation entfernt werden, wobei die gelöste Substanz zurückbleibt.

F: Was sind einige gängige Verwendungszwecke für organische Lösungsmittel?

A: Organische Lösungsmittel werden häufig in der chemischen Reinigung (z.B. Tetrachlorethylen), als Farbverdünner (z.B. Toluol, Terpentin), als Nagellackentferner und Klebstofflöser (Aceton, Methylacetat, Ethylacetat), in Fleckenentfernern (z.B. Hexan, Petrolether), in Reinigungsmitteln (Zitrusterpene), in Parfüms (Ethanol) und in chemischen Synthesen verwendet.

F: Was ist die Konzentration einer Lösung?

A: Die Konzentration einer Lösung ist die Menge einer Verbindung, die in einem bestimmten Volumen eines Lösungsmittels gelöst ist.

F: Was bedeutet es, wenn wir sagen, dass etwas eine hohe Löslichkeit hat?

A: Die Löslichkeit ist die maximale Menge einer Verbindung, die in einem bestimmten Volumen des Lösungsmittels bei einer bestimmten Temperatur löslich ist. Etwas mit hoher Löslichkeit bedeutet also, dass es bei der gleichen Temperatur und dem gleichen Volumen des Lösungsmittels mehr Verbindungen auflösen kann als etwas mit geringer Löslichkeit.