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混合溶剂

混合溶剂是把两种或两种以上的溶剂,按一定的规律混合在一起的产物。把两种溶解性能和使用范围不同的溶剂(包括水)混合所得到的溶液,因为它们互相影响,大幅度地改善了其溶解能力,使各溶剂的优点得到充分发挥,以更有效地溶解和清除各种污垢。

混合溶剂是把两种或两种以上的溶剂,按一定的规律混合在一起的产物。把两种溶解性能和使用范围不同的溶剂(包括水)混合所得到的溶液,因为它们互相影响,大幅度地改善了其溶解能力,使各溶剂的优点得到充分发挥,以更有效地溶解和清除各种污垢。

混合溶剂不是两种或多种单一溶剂性能的简单平均,在一些良溶剂/高聚物溶液中,逐渐加入劣溶剂(或非溶剂),混合溶剂并不是逐渐变弱,而是先变得更良,然后再减弱;甚至两种非溶剂的混合物有可能表现出良溶剂的行为,即所谓的共溶剂(cosolvent);但也有两种溶剂混合后成为非溶剂的情况。这样,混合溶剂性能就不能直接从相应的两种组分溶剂的性能来推演。混合溶剂的情况比较复杂,其溶解性能以及良、劣性与排除体积效应、两种溶剂分子间的相互作用、溶剂分子的自缔合、高分子在溶液中的聚集以及高分子对某一组分溶剂的优先吸附等多种因素都有关。溶剂的介电常数可以直接影响物质的溶解度。溶解度变化导致溶质的热力学状态、动力学过程,以及热力学和动力学平衡的改变。同时,溶剂介质改变,固态粒子间的相互作用,固体和溶剂的相互作用也发生改变。因此溶剂环境的变化会大大改变产物的状态。

1.混合溶剂的形成和使用方法

根据两种溶剂混合所形成的媒液的不同情况,可分为以下使用方法。

(1)相溶溶剂法

这是指把两种可以相互溶解的溶剂混合,得到一种均匀的单相溶剂体系的方法。例如,将水与乙醇按适当的比例混合,所形成的单相混合溶剂。这种混合溶剂可以更好地发挥水和乙醇的溶解特性,使原来在水中难以溶解的色素等污垢易于被溶解,也使原来在乙醇中难以溶解的食盐等电解质也易于被溶解。在使用氟氯烃合成溶剂时,为了提高它的溶解能力,常在其中加入乙醇、异丙醇或二氯甲烷,组成互相混溶的相溶溶剂。虽然组成的相溶溶剂的溶解范围有一定的扩大,但很难有一个飞跃式的突变。

(2)乳化溶剂法

乳化溶剂法是指两种溶剂相互混合时,一种溶剂被乳化分散到另一种溶剂中所得的分散体系的方法。乳化溶剂法根据其配制方法不同,可分为乳化液型和乳化性溶剂两种方法。

a.乳化液型这种方法是在水和亲油性溶剂的混合液中加入少量表面活性剂形成稳定的乳化液的方法。乳状液分为把油分散到水中的水包油型(O/W)乳状液,和把水分散到油中的油包水型(W/O)乳状液。

b.乳化性溶剂型把少量表面活性剂加到亲油性溶剂中,得到一种透明的亲油性溶剂,称之为“可溶油”。

据此发展了混合溶剂制备法,主要的研究工作是用醇/水混合溶剂制备TiO2,ZrO2,CeO2,NiO和Fe2O3等氧化物粒子和一些有机物粉体,研究表明,使用混合溶剂缓和了实验条件,改善了产物粒子的粒径和形貌。混合溶剂的组分和配比可调节范围广,有广阔的应用前景。

微乳液与混合溶剂都是由水、亲油性有机溶剂和表面活性剂种成分所组成。它们的不同点表现在以下几个方面。

(1)乳化液或 微乳液是一种不稳定的多相不连续体系;而混合溶剂是稳定的透明时连续体系。

(2) 微乳液三种成分之间的相互影响,有时反而会使效果果变差;而在混合溶剂中,三种成分之间的相互作用,往往起促进溶剂能力的提高。

(3)在混合溶剂中,应注意在混合溶剂中所使用的表面活性剂的量比,即表面活性剂的—量不能比被增溶的溶剂量少,一般至少要和被溶溶剂的用量相等。



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