Dung môi là hóa chất quan trọng được sử dụng phổ biến trong ngành hóa chất và các phòng thí nghiệm. Dung môi là một loại chất dùng để hòa tan một chất khác để tạo ra dung dịch. Vậy dung môi là gì? Dung môi có tính chất gì và được ứng dụng như thế nào trong ngành công nghiệp? Cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết sau đây để trả lời những câu hỏi trên nhé!
Dung môi là gì?
Dung môi là chất hóa học có khả năng hòa tan các chất khác (ở thể rắn, lỏng hoặc khí) để tạo thành một thể đồng nhất mà không tạo thành hợp chất hóa học mới. Dung môi tồn tại ở nhiều trạng thái khác nhau. Với mỗi chất cụ thể, thể tích dung môi cần để hòa tan sẽ khác nhau cũng như điều kiện môi trường trong quy định.
Dung môi là hóa chất phổ biến trong đời sống và công nghiệp với nhiều ứng dụng đa dạng. Hầu hết, mọi ngành sản xuất đều sử dụng đến dung môi để pha chế hợp chất hoặc pha loãng hỗn hợp. Dung môi còn được dùng nhiều trong các phòng thí nghiệm phục vụ cho việc nghiên cứu khoa học.
Tìm hiểu về dung môi là gì (Ảnh: Internet)
Phân loại dung môi
Có nhiều cách dùng để phân loại dung môi, phổ biến nhất vẫn là dựa vào bản chất hóa học và hằng số điện môi của từng dung môi. Cụ thể:
Phân loại theo bản chất hóa học
Dung môi sẽ được chia thành hai dạng chính sau:
- Dung môi hữu cơ: Đây là những dung môi trong thành phần chứa các gốc cacbon. Dung môi hữu cơ có thể là các hợp chất hidrocacbon, ether, axitcacboxylic, este, amin, xeton, andehit,… Dung môi hữu cơ được dùng rất phổ biến trong các quy trình sản xuất hóa chất hữu cơ, tẩy dầu mỡ, sản xuất sơn, làm sạch khô,… Tính chất cơ bản của loại dung môi này là dễ bay hơi, ảnh hưởng đến sức khỏe của con người khi tiếp xúc qua đường hô hấp. Một số dung môi hữu cơ rất độc có thể dẫn đến nhiều bệnh nghiêm trọng như ung thư.
- Dung môi vô cơ: Là loại dung môi trong thành phần không chứa các gốc cacbon, điển hình là dung môi nước. Dung môi vô cơ ít phổ biến hơn loại dung môi hữu cơ.
Các loại dung môi – Nước có phải là dung môi không (Ảnh: Internet)
Phân loại theo hằng số điện môi
Tiếp theo khi tìm hiểu về dung môi là gì, dung môi có thể được chia thành dung môi phân cực hoặc không phân cực. Hằng số điện môi không phải thước đo phân cực duy nhất nhưng nó lại thường được dùng phổ biến hơn so với các phương pháp khác. Các hằng số điện của dung môi và tính phân cực của nước sẽ được lấy làm chuẩn. Ở nhiệt độ 20ºC, nước có hằng số điện môi là 80.10, từ đó có thể chia thành hai nhóm dung môi chính:
Dung môi phân cực: Đây là những dung môi có hằng số điện môi lớn hơn 15, thành phần là các phân tử phân cực, điển hình là nước. Dung môi phân cực lại được chia nhỏ thành:
- Dung môi protic hòa tan anion (các chất tan mang điện tích âm) rất mạnh nhờ liên kết hydro, ví dụ nước.
- Dung môi aprotic như acetone hoặc dichloromethane có xu hương mang momen lưỡng cực lớn và hòa tan các dạng mang điện tích dương thông qua lưỡng cực âm.
Dung môi không phân cực: Đây là các dung môi có hằng số điện môi nhỏ hơn 15. Các phân tử tạo nên dung môi này sẽ không có sự phân cực ở hai đầu phân tử như xăng, cyclohexane, benzen,…
Tính chất đặc trưng của dung môi là gì?
Điểm sôi của dung môi
Mỗi một dung môi sẽ có nhiệt độ sôi khác nhau dựa vào trọng lượng phân tử, cấu trúc phân tử của từng chất, liên kết hóa học giữa các phân tử với nhau,… Một số loại dung môi có điểm sôi rất thấp, có thể bay hơi ngay ở nhiệt độ thường như diethyl ether, axeton, dichloromethane,… Một số loại dung môi lại có điểm sôi rất cao như nước, khi muốn bốc hơi nhanh cần đến nhiệt độ cao hơn, sự lưu thông không khí hoặc môi trường chân không,… Nếu tương đương về khối lượng phân tử thì những dung môi phân cực sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn loại dung môi không phân cực.
Chất dung môi có độc hại không – Tính chất của dung môi (Ảnh: Internet)
Tỷ trọng của dung môi
Tính chất đặc trưng tiếp theo của dung môi là gì chính là tỷ trọng. Tỷ trọng là tỷ số giữa khối lượng riêng của một chất so với khối lượng riêng của chất đối chứng thường là nước. Phần lớn tỷ trọng của các dung môi đều thấp hơn nước, tức là chúng nhẹ hơn nước. Với dung môi không phân cực, khi trộn với nước chúng nhẹ hơn sẽ nổi lên trên nước tạo thành một lớp riêng biệt. Với dung môi có tỷ trong lớn hơn nước như glycerin, halogen, etylen glycol sẽ chìm xuống dưới, nước nổi lên trên. Đây là một tính chất quan trọng của dung môi được ứng dụng trong quá trình chiết tách hợp chất trong tổn hợp hữu cơ.
Thông thường, trọng lượng riêng sẽ được dùng phổ biến hơn thay thế cho tỷ trọng. Trọng lượng riêng được định nghĩa là tỷ số giữa tỷ trọng của dung môi với tỷ trọng của nước ở cùng một nhiệt độ.
Tính dễ cháy
Hầu hết các dung môi hữu cơ đều dễ cháy, tính chất này phụ thuộc vào khả năng bay hơi. Chúng thường nặng hơn không khí nên tồn tại ở gần mặt đất và có thể lan nhanh ra diện rộng. Hơi dung môi khi kết hợp với không khí sẽ có thể tạo thành hỗn hợp phát nổ.
Sự hình thành peroxide dễ nổ
Các chất tetrahydrofuran (THF), diisopropyl ete, ete diethyl có khả năng cao tạo ra các peroxide hữu cơ và rất dễ phát nổ khi tiếp xúc với ánh sáng và oxy. Diisopropyl ete là một trong các dung môi dễ phát nổ nhất.
Ứng dụng của dung môi trong đời sống sản xuất
Dung môi là một phần không thể thiếu trong các ngành sản xuất và chế biến công nghiệp cũng như nhiều ngành khác. Vậy ứng dụng của dung môi là gì? Chúng có những ứng dụng phổ biến phải kể đến như:
Dung môi dùng để làm gì – Ứng dụng của dung môi (Ảnh: Internet)
- Trong sản xuất sơn: Dung môi được dùng làm chất pha loãng sơn, làm tăng tốc độ bay hơi, là môi trường để hòa tan thêm các chất chống nấm mốc, rêu, bảo vệ lớp sơn bền màu và đẹp. Ví dụ dung môi thường được sử dụng trong sản xuất sơn như xylen, aceton, toluen,…
- Trong ngành sản xuất chất tẩy rửa: Dung môi được dùng làm chất tẩy sơn, tẩy sơn móng tay (aceton), tẩy dầu mỡ kim loại và bề mặt,…
- Trong ngành sản xuất mực in: Dung môi hữu cơ được dùng để in màu, in chữ, pha chế mực in,… Các dung môi thường dùng trong ngành này là xylen, butyl carbitol, ethyl acetate,…
- Trong ngành sản xuất dược phẩm, mỹ phẩm: Nhiều dung môi là thành phần của các loại mỹ phản giúp hòa tan các thành phần dưỡng chất để nó hoạt động hiệu quả. Dung môi là chất quan trọng giúp quá trình điều chế, tách chiết hoạt chất trong dược liệu và sản xuất nhiều loại thuốc như aspirin, thuốc mỡ, penicillin,…
- Dung môi còn được dùng trong các sản xuất nhựa, keo dán, cao su, thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, tổng hợp polymer,…
- Dung môi Monoethylene Glyco còn được sử dụng như chất truyền nhiệt đối lưu trong xe hơi. Một số dung môi thích hợp còn được đưa vào đường truyền khí và xăng để ngăn chặn hiện tượng đông đá vào mùa đông.
- Dung môi còn phục vụ cho nhiều hoạt động trong các phòng thí nghiệm và nghiên cứu khoa học.
>>> Có thể bạn quan tâm: Ankylbenzen là gì?
Kết luận
Bài viết trên đây là những thông tin chia sẻ chi tiết về dung môi là gì và những ứng dụng của nó. Nắm được những thông tin về dung môi sẽ là yếu tố quan trọng giúp tận dụng lợi ích của chúng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Đồng thời qua đó cũng đặt ra các yêu cầu về việc quản lý an toàn và bảo vệ môi trường khi sử dụng dung môi.
Jasmine Wu – Hapoin
