Растворители – это химические вещества, без которых не обходятся ни одни лакокрасочные работы в Москве, Санкт-Петербурге, Дмитрове и даже по всему миру. Поэтому очень важно ориентироваться в основных свойствах этих веществ, особенно в таких как и растворимость и смешиваемость.
Термины смешиваемый и растворимый часто используют таким образом, что это может вызвать смысловую путаницу. Недвусмысленные рабочие определения этих терминов таковы:
- Смешиваемый. Два компонента, которые могут смешиваться друг с другом в любом соотношении без образования двух отдельных фаз, называют смешиваемыми. Напротив, два компонента, образующие при смешивании отдельные слои, являются несмешиваемыми.
- Растворимый. Компонент, содержащийся в любом количестве в растворителе, растворим в этом растворителе. Наибольшее количество вещества А, которое будет растворяться в данном количестве растворителя Б, называют растворимостью (или предельной растворимостью) А в Б.
Выражения типа «частично смешиваемый» (т. е. имеющий низкую растворимость) или «полностью растворимый» (т. е. смешиваемый) лишь приводят к путанице, и их использования следует избегать.
Диаграммы смешиваемости растворителей это удобный справочный материал, но не следует искать в нем больше смысла, чем в нем заключено. Когда пара растворителей обозначена как «несмешиваемые», это означает лишь, что эти два компонента образуют две отдельные фазы при смешивании в некотором соотношении. Это не означает, что компоненты нерастворимы до такой степени, которая полезна (или вредна) для хроматографии.
Например, дихлорметан и вода образуют два слоя при многих соотношениях, следовательно, они не смешиваются друг с другом. Дихлорметан, однако, растворим в воде на уровне 1,6%, а вода — в дихлорметане на уровне 0,2%. Последнее значение (2000 млн-1) не является обычной для кварцевых колонок, используемых в НФ хроматографии, и вызывает дезактивацию поверхности колонок этого типа, приводя к сопутствующей потере удерживания определяемых веществ.
Во многих работах по градиентному элюированию фактором, ограничивающим выбор состава растворителя, обычно является растворимость органического растворителя в воде. С одной стороны, около 65% (17 из 26) приведенных растворителей не смешивается с водой. С другой стороны, около 30% из тех растворителей, которые обозначены как несмешивающиеся с водой, имеют растворимость в воде, достаточно большую для использования в работах во ВЭЖХ: метилэтилкетон — 24%; этилацетат — 9%; 1- бутилацетат — 8%; диэтиловый эфир — 7%; метил-трет-бутиловый эфир — 6%. Использование растворителя, который сам смешивается с несмешиваемой нарой растворителей, часто дает однофазную тройную смесь. Например, дихлорметан не смешивается с водой, но добавление изопропанола к смеси приведет, в конечном счете, к однофазной тройной смеси. Это дает хроматографисту дополнительную степень свободы при выборе подвижной фазы.
Растворимость сильно зависит от температуры, поэтому следует предпринять меры, когда работа ведется со смесью растворителей, близкой по составу к насыщению. Это особенно критично, когда процесс смешивания растворителей заметно экзотермичен (например, смесь метанол/вода) или эндотермичен (например, смесь ацетонитрил/вода) и конечный объем получают разведением по объему.
Например, если процесс смешивания экзотермичен, смесь растворителей сначала может быть смешиваемой из-за увеличения ее температуры. Однако, при охлаждении до комнатной температуры раствор может расслоиться на две фазы. Такого варианта можно избежать и получить более точный состав растворителя, если отдельно отмерить точные объемы каждого из компонентов подвижной фазы (количества должны быть ниже предельной растворимости), добавить их друг к другу, дать установиться равновесию и использовать полученный раствор.
