Disolvente
Molculasdeagua(disolvente
polar)solvatandouniondesodio.Undisolventeosolventees una sustancia
en la que se diluye unsoluto(un slido, lquido o gas qumicamente
diferente), resultando en unasolucin; normalmente es el componente
de una solucin presente en mayor cantidad.Los disolventes forman
parte de mltiples aplicaciones: adhesivos, componentes en las
pinturas, productos farmacuticos, para la elaboracin de materiales
sintticos, etc.Las molculas de disolvente ejercen su accin al
interaccionar con las de soluto y rodearlas. Se conoce
comosolvatacin. Solutos polares sern disueltos por disolventes
polares al establecerse interacciones electrostticas entre
losdipolos. Los solutos apolares disuelven las sustancias apolares
por interacciones entre dipolos inducidos.El agua es habitualmente
denominada eldisolvente universalpor la gran cantidad de sustancias
sobre las que puede actuar como
disolvente.ndice[mostrar]Clasificacin de los
solventes[editar]Artculo principal:Polaridad de un disolvente
Disolventes polares: Son sustancias en cuyasmolculasla distribucin
de lanube electrnicaes asimtrica; por lo tanto, la molcula presenta
un polo positivo y otro negativo separados por una cierta
distancia. Hay undipolopermanente. El ejemplo clsico de solvente
polar es el agua. Losalcoholesde bajamasa moleculartambin
pertenecen a este tipo. Los disolventes polares se pueden
subdividir en: Disolventes polares prticos: contienen unenlacedel
O-H o del N-H. Agua (H-O-H),etanol(CH3-CH2-OH) ycido
actico(CH3-C(=O)OH) son disolventes polares prticos. Disolventes
polares aprticos: son disolventes polares que no tiene enlaces O-H
o N-H. Este tipo de disolvente que no dan ni aceptan protones.
Laacetona(CH3-C(=O)-CH3), elacetonitrilo, ladimetilformamidao el
THF (Tetrahidrofurano) son disolventes polares aprticos.
Disolventes apolares: En general son sustancias de tipoorgnicoy en
cuyas molculas la distribucin de la nube electrnica es simtrica;
por lo tanto, estas sustancias carecen de polo positivo y negativo
en sus molculas. No pueden considerarse dipolos permanentes. Esto
no implica que algunos de sus enlaces sean polares. Todo depender
de la geometra de sus molculas. Si losmomentos
dipolaresindividuales de sus enlaces estn compensados, la molcula
ser, en conjunto, apolar. Algunos disolventes de este tipo son:
elter
etlico,benceno,tolueno,xileno,cetonas,hexano,ciclohexano,tetracloruro
de carbonoes el que disuelve o va a disolver. El cloroformo por su
parte posee un momento dipolar considerable debido a que las poseer
tres cloros en su molcula de carcter electronegativo, hace que el
carbono adquiera una carga parcial positiva y el Hidrgeno una carga
parcial negativa, lo que le da cierta polaridad. Un caso especial
lo constituyen loslquidos fluorosos, que se comportan como
disolventes ms apolares que los disolventes orgnicos
convencionales.Disolventes orgnicos[editar]Los disolventes ms
utilizados actualmente, son losdisolventes orgnicos, que
soncompuestos orgnicos voltilesque se utilizan solos o en
combinacin con otros agentes, sin sufrir ningn cambio qumico, para
disolver materias primas, productos o materiales residuales, o se
utilice como agente de limpieza para disolver la suciedad, o como
disolvente, o como medio de dispersin, o como modificador de la
viscosidad, o como agente tenso-activo. El uso de estos
disolventes, libera a la atmsfera compuestos orgnicos voltiles
(COV), que tienen algunos problemas importantes para el entorno.
Algunos COV causan la degradacin de lacapa de ozonocomo es el caso
del1,1,1-tricloroetano, tetracloruro de carbono, CFC, HCFC. Entre
los solventes orgnicos ms destacados podemos encontrar metanol,
etanol, acetona, cloroformo, tolueno o el xileno, entre otros.El
carcter voltil de los disolventes orgnicos hace que stos se
evaporen rpidamente en el aire, alcanzando concentraciones
importantes en espacios confinados. Los riesgos mayores para el ser
humano se producen por la absorcin de stos a travs de la piel y por
inhalacin. El contacto directo con la piel permite que el
disolvente pase a la sangre, causando efectos inmediatos y a ms
largo plazo.Para reducir el impacto medioambiental de los actuales
disolventes orgnicos existen una serie de sustancias que se pueden
usar como alternativas, siendo los llamadosdisolventes
alternativosonuevos disolventes, pertenecientes a la rama de
laqumica verde, en la que se pueden englobar los siguientes
principios: El diseo de procesos que incorporen al mximo en el
producto final todos los materiales usados durante el proceso,
minimizando la obtencin de subproductos. El uso de sustancias
qumicas seguras y respetuosas con el medio ambiente como son los
disolventes reactivos, etc. El diseo de procesos enrgicamente
eficientes.Vase tambin:Compuestos orgnicos voltilesClases de
disolventes alternativos[editar] Disolventes reactivos:Son
disolventes con baja volatilidad relativa, y tienen la capacidad de
reaccionar con otros componentes, evaporndose al medioambiente (no
constituyen COV). Disolventes benignos:Son aquellos disolventes
ambientalmente respetuosos. En este grupo se hallan los disolventes
libres de compuestos clorados, con baja toxicidad y baja
reactividad incremental mxima, comparados con los disolventes
convencionales. Disolventes neotricos:Como su propio nombre indica,
del trminoneosignifica moderno, contemporneo, reciente. Son una
serie de disolventes que presentan una menor toxicidad, son ms
seguros y menos contaminantes que los disolventes convencionales .
Entre ellos se incluyen tanto nuevos fluidos con propiedades
ajustables, como compuestos poco usados como disolventes en la
actualidad. Pero que estn siendo investigados por sus usos
potenciales como disolventes, ya que permitiran una mayor
sostenibilidad en futuras aplicaciones. ste es el caso deldixido de
carbonosupercrtico (scCO2), y ellquido inicoa temperatura
ambiente.Clasificacin de los disolventes neotricos[editar] Lquido
fluoroso Lquido inico Fluido supercrticoEl agua empleada como
disolvente[editar]Artculo principal:AguaEl agua, denominado como el
disolvente universal, es la mejor eleccin como disolvente, desde un
punto de vista medioambiental, ya que no es ni inflamable, ni
txica. Aunque presenta el inconveniente de tener una baja
solubilidad con las resinas. El elevadomomento dipolardel agua y su
facilidad para formarpuentes de hidrgenohacen que el agua sea un
excelente disolvente. Una molcula oiones soluble en agua si puede
interactuar con las molculas de la misma mediante puentes de
hidrgeno o interacciones del tipoion-dipolo. Solubilidad de iones
en agua conanionesque tengan tomos deoxgeno, pueden formar puentes
de hidrgeno, dado que el oxgeno acta como aceptor de los mismos.
Adems, hay que tener en cuenta la atraccin del anin sobre el dipolo
del agua. Lo mismo ocurre con Cl-o F-, que tienen pares de
electrones solitarios y que pueden actuar como aceptores de puentes
de hidrgeno. Por su parte, loscationescomo el Na+, el K+, el Ca++o
el Mg++se rodean de molculas de agua a las que unen mediante
interacciones del tipoion-dipolo; los tomos de oxgeno se orientan
hacia el catin.Conforme aumenta la temperatura y la presin, las
propiedades del agua varan. Por ejemplo, laconstante
dielctricadisminuye y se hace ms similar a la de losdisolventes
orgnicos, empeorando la solubilizacin de sustancias inicas. A alta
temperatura y presin disuelve compuestos orgnicos, transcurriendo
los procesos en fase homognea y con ello se facilita la separacin
delsoluto(por enfriamiento), siendo capaz de eliminar
residuos.Lquido fluoroso[editar]Artculo principal:Lquido fluorosoEl
trmino fluoroso fue introducido por Istvn T. Horvt en la dcada de
1990 por su analoga con los medios acuosos. Son compuestos orgnicos
en los que se han sustituido los enlaces carbono-hidrgeno por
carbono-flor y que se encuentra en estado lquido en condiciones
normales. Son qumicamente inertes, por lo que se evita la obtencin
de subproductos. Son trmicamente estables, por lo que se pueden
usar a altas temperaturas sin peligro. No son inflamables ni
txicos, por lo que se evita los riesgos de incendios o explosiones.
Se pueden mezclar con muchos disolventes orgnicos y con el agua, lo
que facilita el uso de sistemas bifsicos. Poseen un amplio
intervalo de puntos de ebullicin. (de 50 a 220C)Lquido
inico[editar]Artculo principal:Lquido inicoSon compuestos que
presentan caractersticas de sales con su punto de temperatura de
fusin por debajo de los 100C. Compuestos por uncatinorgnico siendo
uno de los ms comunes el tetraalquilamonio, y unaninpoliatmicocomo
puede ser el hexafluorofosfato.Los lquidos inicos pueden ser
constituidos por un gran nmero de aniones y cationes con lo que sus
propiedades varan de unos a otros. En cuanto a la utilizacin de
unlquido inicocomo disolvente alternativo, resear que presenta una
escasa volatilidad, debido a su presin de vapor prcticamente nula.
Tambin presenta una excelente estabilidad qumica y trmica,
pudindose emplear a elevadas temperaturas.Y una gran solvatacin con
otras muchas sustancias. En contra partida decir que su coste de
obtencin es elevado.Fluido supercrtico[editar]Artculo
principal:Fluido supercrticoPor su importancia como disolvente
alternativo cabe destacar elfluido supercrtico, que es aquel que se
encuentra por encima de su presin y de sutemperatura crtica. En
este estado, la lnea de separacin de fases lquido-gas se
interrumpe. Esto implica la formacin de una sola fase, en la que el
fluido tiene propiedades intermedias entre las de un lquido y las
de un gas, por lo que mientras se mantiene una gran difusividad
propia de los gases, se consigue una alta densidad cercana a la de
los lquidos.Considerados como inertes y no txicos, siendo su coste
barato y pudiendo variar sus propiedades con cambios de presin. La
propiedad ms caracterstica de los fluidos supercrticos es el amplio
rango de altas densidades que pueden adoptar dependiendo de las
condiciones de presin o de temperatura, a diferencia de los lquidos
que son prcticamente incompresibles, y de los gases que poseen
densidades siempre muy bajas.Aplicaciones[editar] En la produccin
de principios activos farmacuticos En la produccin debiodisely
utilizacin de subproductos En la produccin de protectores de
cosechas En barnices y pinturas, etc. En la extraccin de
aceitesVentajas[editar]Los disolventes neotricos se pueden obtener
a partir de materias primas renovables, siendo una alternativas a
los disolventes derivados del petrleo. Siendo un ejemplo de
ellos,los procedentes de labiomasa.La mayora de estos disolventes
presentan una baja toxicidad, baja volatilidad, no son corrosivos,
ni cancergenos. Adems muchos de ellos se obtienen a partir de
residuos vegetales, lo que les hace econmicamente
competitivos.Disolvente sostenible[editar]Un disolvente sostenible
es aquel que es inocuo para el medio
ambiente.Conclusiones[editar]Los disolventes neotricos o
alternativos son compuestos con los que se pretende sustituir a los
ya conocidos como disolventes convencionales en su uso industrial,
por su importancia en la proteccin medioambiental, debido a su
posibilidad de reutilizacin, reciclado y su baja o nula
toxicidad.La Unin Europea estima que en la Comunidad se emiten cada
ao alrededor de 10 millones de toneladas de compuestos orgnicos
voltiles procedentes de los carburantes y disolventes. En marzo de
1.999 se aprob la Directiva (99/13) relativa a la limitacin de las
emisiones de compuestos orgnicos voltiles debidas al uso de
disolventes orgnicos en determinadas actividades e instalaciones.
En esta directiva se prev reducir en dos tercios el uso de
compuestos orgnicos voltiles liberados en la atmsfera por el uso de
disolventes industriales. Una forma de reducir este uso de
compuestos es el empleo de los disolventes neotricos.La importancia
del desarrollo de estos disolventes radica primordialmente en su
coste, puesto que al ser econmicamente rentables, hace viable su
implementacin en los procesos industriales.Vase tambin[editar]
Disolucin Disolucin acuosa Qumica verde 2-Metiltetrahidrofurano
Lactato de 2-etilhexilo Estasol Solubilidad Concentracin
Liposoluble HidrosolubleBibliografa[editar] Disolventes y mtodos de
reaccin no convencionales. (Master en Qumica Sostenible ao
2008-2009 de la Universidad de Zaragoza) (Ehecatl Ruiz C.).
Desarrollo de nuevos procesos biotecnolgicos basados en el uso de
lquidos inicos, fluidos supercrticos y tecnologa de membranas.
(Memoria por Francisco Jos Hernndez Fernndez, Universidad de Murcia
ao 2008). Mayoral, J.A.; Empleo de disolventes alternativos,
publicacin en Internet: www.unia.es/ nuevo_inf_academica/
bisualizar_file_adjunto.asp? ID = 1606. Restrepo, J.A. "Disolventes
Alternativos". Inpra Latina;(Edicin digital Vol.13 N.5
Septiembre/Octubre 2008, pg.16-19).
