Что тяжелее вода или растворитель
Плотность жидкостей
Приведена таблица плотности жидкостей при различных температурах и атмосферном давлении для наиболее распространенных жидкостей. Значения плотности в таблице соответствует указанным температурам, допускается интерполяция данных.
Множество веществ способны находится в жидком состоянии. Жидкости – вещества различного происхождения и состава, которые обладают текучестью, — они способны изменять свою форму под действием некоторых сил. Плотность жидкости – это отношение массы жидкости к объёму, который она занимает.
Рассмотрим примеры плотности некоторых жидкостей. Первое вещество, которое приходит в голову при слове «жидкость» — это вода. И это вовсе не случайно, ведь вода является самой распространённой субстанцией на планете, и поэтому её можно принять за идеал.
Плотность воды равна 1000 кг/м 3 для дистиллированной и 1030 кг/м 3 для морской воды. Поскольку данная величина тесно взаимосвязана с температурой, стоит отметить, что данное «идеальное» значение получено при +3,7°С. Плотность кипящей воды будет несколько меньше – она равна 958,4 кг/м 3 при 100°С. При нагревании жидкостей их плотность, как правило, уменьшается.
| Жидкость | Температура, °С | Плотность жидкости, кг/м 3 |
|---|---|---|
| Анилин | 0…20…40…60…80…100…140…180 | 1037…1023…1007…990…972…952…914…878 |
| Антифриз 65 (ГОСТ 159-52) | -60…-40…0…20…40…80…120 | 1143…1129…1102…1089…1076…1048…1011 |
| Ацетон C3H6O | 0…20 | 813…791 |
| Белок куриного яйца | 20 | 1042 |
| Бензин | 20 | 680-800 |
| Бензол C6H6 | 7…20…40…60 | 910…879…858…836 |
| Бром | 20 | 3120 |
| Вода | 0…4…20…60…100…150…200…250…370 | 999,9…1000…998,2…983,2…958,4…917…863…799…450,5 |
| Вода морская | 20 | 1010-1050 |
| Вода тяжелая | 10…20…50…100…150…200…250 | 1106…1105…1096…1063…1017…957…881 |
| Водка | 0…20…40…60…80 | 949…935…920…903…888 |
| Вино крепленое | 20 | 1025 |
| Вино сухое | 20 | 993 |
| Газойль | 20…60…100…160…200…260…300 | 848…826…801…761…733…688…656 |
| Глицерин C3H5(OH)3 | 20…60…100…160…200…240 | 1260…1239…1207…1143…1090…1025 |
| ГТФ (теплоноситель) | 27…127…227…327 | 980…880…800…750 |
| Даутерм | 20…50…100…150…200 | 1060…1036…995…953…912 |
| Желток яйца куры | 20 | 1029 |
| Карборан | 27 | 1000 |
| Керосин | 20 | 802-840 |
| Кислота азотная HNO3 (100%-ная) | -10…0…10…20…30…40…50 | 1567…1549…1531…1513…1495…1477…1459 |
| Кислота пальмитиновая C16H32O2 (конц.) | 62 | 853 |
| Кислота серная H2SO4 (конц.) | 20 | 1830 |
| Кислота соляная HCl (20%-ная) | 20 | 1100 |
| Кислота уксусная CH3COOH (конц.) | 20 | 1049 |
| Коньяк | 20 | 952 |
| Креозот | 15 | 1040-1100 |
| Кровь человека | 37 | 1050-1062 |
| Ксилол C8H10 | 20 | 880 |
| Купорос медный (10%) | 20 | 1107 |
| Купорос медный (20%) | 20 | 1230 |
| Ликер вишневый | 20 | 1105 |
| Мазут | 20 | 890-990 |
| Масло арахисовое | 15 | 911-926 |
| Масло машинное | 20 | 890-920 |
| Масло моторное Т | 20 | 917 |
| Масло оливковое | 15 | 914-919 |
| Масло подсолнечное (рафинир.) | -20…20…60…100…150 | 947…926…898…871…836 |
| Мед (обезвоженный) | 20 | 1621 |
| Метилацетат CH3COOCH3 | 25 | 927 |
| Молоко | 20 | 1030 |
| Молоко сгущенное с сахаром | 20 | 1290-1310 |
| Нафталин | 230…250…270…300…320 | 865…850…835…812…794 |
| Нефть | 20 | 730-940 |
| Олифа | 20 | 930-950 |
| Паста томатная | 20 | 1110 |
| Патока вареная | 20 | 1460 |
| Патока крахмальная | 20 | 1433 |
| ПАБ | 20…80…120…200…260…340…400 | 990…961…939…883…837…769…710 |
| Пиво | 20 | 1008-1030 |
| ПМС-100 | 20…60…80…100…120…160…180…200 | 967…934…917…901…884…850…834…817 |
| ПЭС-5 | 20…60…80…100…120…160…180…200 | 998…971…957…943…929…902…888…874 |
| Пюре яблочное | 0 | 1056 |
| Раствор поваренной соли в воде (10%-ный) | 20 | 1071 |
| Раствор поваренной соли в воде (20%-ный) | 20 | 1148 |
| Раствор сахара в воде (насыщенный) | 0…20…40…60…80…100 | 1314…1333…1353…1378…1405…1436 |
| Ртуть | 0…20…100…200…300…400 | 13596…13546…13350…13310…12880…12700 |
| Сероуглерод | 0 | 1293 |
| Силикон (диэтилполисилоксан) | 0…20…60…100…160…200…260…300 | 971…956…928…900…856…825…779…744 |
| Сироп яблочный | 20 | 1613 |
| Скипидар | 20 | 870 |
| Сливки молочные (жирность 30-83%) | 20 | 939-1000 |
| Смола | 80 | 1200 |
| Смола каменноугольная | 20 | 1050-1250 |
| Сок апельсиновый | 15 | 1043 |
| Сок виноградный | 20 | 1056-1361 |
| Сок грейпфрутовый | 15 | 1062 |
| Сок томатный | 20 | 1030-1141 |
| Сок яблочный | 20 | 1030-1312 |
| Спирт амиловый | 20 | 814 |
| Спирт бутиловый | 20 | 810 |
| Спирт изобутиловый | 20 | 801 |
| Спирт изопропиловый | 20 | 785 |
| Спирт метиловый | 20 | 793 |
| Спирт пропиловый | 20 | 804 |
| Спирт этиловый C2H5OH | 0…20…40…80…100…150…200 | 806…789…772…735…716…649…557 |
| Сплав натрий-калий (25%Na) | 20…100…200…300…500…700 | 872…852…828…803…753…704 |
| Сплав свинец-висмут (45%Pb) | 130…200…300…400…500..600…700 | 10570…10490…10360…10240…10120..10000…9880 |
| Стекло жидкое | 20 | 1350-1530 |
| Сыворотка молочная | 20 | 1027 |
| Тетракрезилоксисилан (CH3C6H4O)4Si | 10…20…60…100…160…200…260…300…350 | 1135…1128…1097…1064…1019…987…936…902…858 |
| Тетрахлордифенил C12H6Cl4 (арохлор) | 30…60…150…250…300 | 1440…1410…1320…1220…1170 |
| Толуол | 0…20…50…80…100…140 | 886…867…839…810…790…744 |
| Топливо дизельное | 20…40…60…80…100 | 879…865…852…838…825 |
| Топливо карбюраторное | 20 | 768 |
| Топливо моторное | 20 | 911 |
| Топливо РТ | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 836…821…792…778…764…749…720…692…677…648 |
| Топливо Т-1 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 867…853…824…819…808…795…766…736…720…685 |
| Топливо Т-2 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 824…810…781…766…752…745…709…680…665…637 |
| Топливо Т-6 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 898…883…855…841…827…813…784…756…742…713 |
| Топливо Т-8 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 847…833…804…789…775…761…732…703…689…660 |
| Топливо ТС-1 | -60…-40…0…20…40…60…100…140…160…200 | 837…823…794…780…765…751…722…693…879…650 |
| Углерод четыреххлористый (ЧХУ) | 20 | 1595 |
| Уроторопин C6H12N2 | 27 | 1330 |
| Фторбензол | 20 | 1024 |
| Хлорбензол | 20 | 1066 |
| Этилацетат | 20 | 901 |
| Этилбромид | 20 | 1430 |
| Этилиодид | 20 | 1933 |
| Этилхлорид | 0 | 921 |
| Эфир | 0…20 | 736…720 |
| Эфир Гарпиуса | 27 | 1100 |
Применение растворителей
Содержание статьи
Все лакокрасочные материалы принято делить на основные, промежуточные и прочие. Представители промежуточной категории – разбавители и растворители. Растворители принято использовать на разных стадиях лакокрасочной индустрии. Например, они служат в лакокрасочном производстве и необходимы в качестве регулятора вязкости.
Качественные растворители лакокрасочных материалов обладают следующими качествами: инертность (они не вступают в реакцию с лакокрасочными материалами), летучесть (для полного испарения в процессе высыхания лакокрасочного слоя).
По степени активности растворители разделяют на три группы:
Являются органикой в чистом виде, используются для растворения пленок или же приготовления различных смесей.
Виды растворителей
Уайт-спирит
Уайт-спиритБензин-растворитель – продукт перегонки нефти. Его физические характеристики таковы: прозрачная бесцветная жидкость. Область назначения: растворение нитрокрасок и некоторых видов смол, а также масляных красок. В случае с красками и лаками дозировку уайт-спирита необходимо ограничивать до 10 % от общей массы лакокрасочного материала.
Скипидар
Бесцветная, часто прозрачная, иногда с красноватым или темно-красным оттенком жидкость, которую принято применять в разбавлении красок и ускорения высыхания лакокрасочного покрытия. Скипидар в основном используют для разбавления масляных красок. Если выбирать между очищенным и неочищенным скипидаром, то для покраски поверхностей стоит обратить внимание на очищенный скипидар.
Скипидар легко воспламеняется. Древесный (неочищенный) скипидар получают путем сухой перегонки древесины; живичный скипидар – посредство разгонки смолы хвойных пород Первый должен пройти дополнительную переработку, благодаря которой содержащиеся в древесном скипидаре окрашивающие компоненты исчезнут из состава растворителя.
Чтобы понять, устраивает ли Вас качество скипидара, необходимо смешать в равных пропорциях олифу и скипидара на поверхность. Если спустя сутки на лакокрасочном покрытии осталась прочная пленка, качество растворителя несомненно.
Живичный скипидар, или, как его ещё называют, терпентиновое масло, более экологичен в отличие от древесного: его отличает более спокойный запах и легкость.
Скипидар также используют для обезжиривания покрытий, несмотря на дороговизну данного растворителя, которое оправдано высоким качеством рабочего материала.
Ацетон, амилацетат, этилацетат
Растворители, которые используют в случае с нитрокрасками. Так как эти вещества достаточно легко смешиваются с водой, необходимо следить за тем, чтобы она не попала в них: это может вызвать побеление прозрачной пленки. Если же добавить в состав этих веществ растворители бутилового спирта, то блеск лаковой пленки значительно улучшится.
Сольвент
Ккаменноугольный технический представляет собой смесь ароматических углеводородов, которые получают в коксохимическом производстве в процессе ректификации очищенных фракций сырого бензола. Физические характеристика растворителя: представляет собой прозрачную бесцветную жидкость, он выпускается трех марок – А, Б, В, которые различаются между собой следующими параметрами: температурой кипения, плотностью, малыми колебаниями содержания в составе таких химических веществ, как сера и фенолы.
Сольвент является высококачественный растворителем красок, однако за счет своей токсичности, сольвент не столь популярен, в отличие от скипидара. Сольвент применяют лишь для разведения пентафталевых и глифталевых красок.
Дихлорэтан
Следующий растворитель, о котором необходимо упомянуть. Эта бесцветная слабовоспламеняемая жидкость, обладающая запахом хлороформа, также имеет склонность желтеть из-за воздействия солнечных лучей. Меры предосторожности при использовании данного разбавителей: обязательное условие при работе с этим веществом – использование резиновых перчаток, так как разбавитель за счет специфики химического состава может значительно повлиять на кожу Ваших рук.
Сиккативы
Это специальные добавки, которые способствуют повышению декоративности, а также водостойкости уже готового состава красителя. Помимо этого, они позволяют существенно снизить количество времени, требующегося для высыхания масляных красок, лаков, олиф, а также масел. Однако эти добавки обладают довольно серьезным недостатком: при их использовании лакокрасочное покрытие становится чрезвычайно хрупким, в связи с чем рекомендовано при возможности обходиться без их применения при обработке поверхности.
Идеальными растворителями для некоторых видов смол являются такие вещества, как бензин и керосин. Их также используют в мытье рук, испачканных в краске, а также при очищении рабочих инструментов.
Растворители и разбавители
Отличие растворителей и разбавителей
Отличие растворителей и разбавителейТак, растворитель Р-4 (содержит ацетон и толуол) подходит для растворения и разбавления алкидных лакокрасочных материалов,эмалей на основе хлорированных полимеров.
Водные лакокрасочные материалы можно разбавлять исключительно водой. Также нужно помнить, что воду необходимо лить постепенно и в очень небольших дозах, иначе вязкость снизится слишком сильно.
Характеристики растворителя 646
Среди мастеров из растворителей наиболее знаменит растворитель 646 (Р-646).
Впервые он был изготовлен в XX веке. Вначале его использовали для разбавления нитролаков, нитроэмалей, его универсальность была обнаружена значительно позже, и он стал использоваться в разбавлении лакокрасочных средств до рабочей вязкости, в процедуре очистки малярного оборудования и рабочего инструмента. Множество компонентов, входящих в состав данного растворителя, играют значительную роль в возможности растворения большинства органических веществ.
Растворитель 646 – бесцветная/слегка желтоватая жидкость, обладает при этом специфичным запахом. Процентное содержание следующих веществ входит в его состав: толуол (50%), этанол (15%), бутилацетат (10%), бутанол (10%), этилцеллозольв (8%), ацетон (7%).
Растворитель 646 является достаточно сильным растворителем, поэтому при использовании его в качестве рабочего вещества необходимо соблюдать меры безопасности и быть предельно аккуратным при его применении.
После высыхания лакокрасочное покрытие приобретает дополнительный блеск.
Растворитель 649 используется для растворения нитроцеллюлозноглифталевых пленкообразователей.
Выбор разбавителя зависит от рабочей ситуации, основные параметры определения – тип лакокрасочного материала и температуры окружающей среды во время нанесения материала.
Виды разбавителей
S10 Разбавитель для ПЭ материалов
Этот разбавитель применяют для разбавления полиэфирных лаков, чтобы получить нужную вязкость. Является прозрачной и бесцветной жидкостью. Основное достоинство – быстро высыхает.
S12 Разбавитель для НЦ материалов
S30 Разбавитель для красителей
Применяют при разбавлении красителей с целью получить рабочую концентрацию материала.
Физические характеристики: бесцветность, прозрачность. Обладает средней скоростью высыхания.
S50 Разбавитель для ПУ универсальный
Им разбавляют полиуретановые лаки с целью получить рабочую вязкость. Представляет собой прозрачный, бесцветный раствор. По скорости высыхания также занимает среднюю позицию.
Вода как растворитель играет предельно важную роль далеко не только в плане нашего быта. Исследователи давно говорят, что данное волшебное соединение является основой для образования жизни вообще. И именно поэтому его наличие выступает обязательным условием для существования чего-то более сложного, нежели неживая природа.
Растворимость тех или иных химических элементов напрямую связана с существованием воды, так как она чаще всего выступает той средой, которая преобразует все вокруг себя и создает новые формы органической и неорганической материи.
Человек примерно на 70% состоит из воды (имеется ввиду кровь, межклеточная жидкость, плазма крови и прочие вещества), у большинства других существ этот показатель колеблется от 50 до 95%. Очевидно, что свойства данного соединения оказывают решающую роль на происходящие вокруг нас и внутри нас процессы синтеза, регенерации и многие другие.
Это универсальный растворитель, который буквально формирует окружающий мир, постоянно преображает и обновляет его!
Свойства воды как растворителя
Вода – сложное вещество, отличающееся многими уникальными характеристиками, которые нельзя встретить больше нигде.
Она способна растворить большую часть существующих в природе комплексных соединений, содержащих в своей структуре молекулы как с положительными, так и отрицательными ионами одновременно.
При проведении так называемых кинетических исследований все растворы также изготавливаются на основе H2O.
Яркий пример особенности воды – при схожести по своей структуре с метаном CH4, она имеет температуру кипения выше на целых 250 0 С!
Важную роль играет также ее способность выступать одновременно либо донором, либо акцептором частиц водорода, благодаря чему проходят многие химические процессы. Химия говорит нам еще и о том, что вода выступает идеальным растворителем для диссоциирующих соединений.
Интересно отметить, что по причине высокого уровня диэлектрической проницаемости, вода отлично экранирует электрические поля ионов друг от друга. Благодаря этому притяжение противоположно заряженных частиц в воде снижается примерно в 80 раз.
Какие вещества растворяются в воде
Даже если школьник ходит только в 3 класс, он наверняка может привести примеры материалов, которые боятся контакта с водой, или, другими словами, растворяются в ней и теряют свои свойства.
Вот перечень только некоторых веществ такого типа:
К хорошо растворимым относятся: соль, сахар, сода, хлориды, щелочные металлы и нитраты, а также бромиды. Воздух также претерпевает изменения при контакте с жидкой средой. Крахмал полностью растворим, спирт тоже.
Есть и такие материалы, которые являются нерастворимыми: сульфид меди, стекло, золото, керосин, серебро, растительный жир и многие другие. Правда, при некоторых условиях даже они не способны устоять от такого мощного воздействия.
В организме человека есть целая группа витаминов (С, В1, 2, 3(РР), В12 и другие), которые способны оказывать свое положительное воздействие на здоровье только в контакте с H2O. Это касается также и фолиевой кислоты, биотина и т. д.
Что не растворяется в воде
Существуют такие химические образования, которые не воспринимают воздействия воды в качестве растворителя совсем.
Хороший пример: углерод С, который находится в простом карандаше, многие металлы и сплавы, типа алюминия, а также золото, серебро, медь.
Такая ситуация складывается благодаря тому, что между молекулами и атомами нерастворимых веществ действуют сильные связи, которые водород разрушить не в состоянии. Полярное состояние молекулы также способствует большей прочности материала, который состоит из таких частиц.
Многие вещи, которые мы видим вокруг себя в быту, также являются нерастворимыми. Очень популярный пример – пластик.
В мировом океане плавает огромное пятно из пластикового мусора, которое ежегодно растет, и количество пластмассы там совершенно не желает уменьшаться естественным путем. Его не могут никак переработать, что очень плохо для всей экосистемы.
Именно поэтому экологи бьют тревогу и в ЕС уже сейчас планируется отказ от целлофановых пакетов, пластиковых стаканчиков и трубочек и тому подобные меры.
Значение воды как растворителя
Как уже упоминалось в начале статьи, рассматриваемые свойства воды являются ключевыми для всей живой и неживой природы нашей планеты.
Если бы она не обладала этими характеристиками, то большинство химических процессов на Земле, в живых организмах, в органической природе бы просто остановилось. Картинка такого мира была бы очень неутешительна – темная пустыня без признаков жизни.
Роль воды настолько огромна, что именно ее определение в далеких планетах и галактиках является для астрономов основным занятием в надежде когда-то отыскать там если не разумное существование, то хотя бы зачатки жизни.
Вода растворитель: что такое раствор и как это происходит
Каждый живой организм на Земле состоит из воды более, чем наполовину. На самой планете 70% поверхности занимает Мировой океан. И эта цифра не включает источники рек, озер, подземных вод и льда. Вода необходима для нормальной жизнедеятельности человека, животных и растений. При этом ее природный круговорот позволяет говорить о неисчерпаемости ресурса. Однако современные ученые всерьез озабочены проблемой загрязнения питьевой воды. Проводятся многочисленные опыты с целью получить идеально чистую воду. К сожалению, даже полученная дистиллированная вода при открывании сосуда сразу же превращается в раствор, вбирая в себя газы из атмосферы и мельчайшую пыль, содержащуюся в воздухе.
Казалось бы, что может быть загадочного в этом веществе? Однако ее физические и химические свойства не дают покоя великим умам уже много десятилетий. Способность пребывать в трех агрегатных состояниях, дезинфицировать или заряжать энергией, закипать при 100 градусах и замерзать при 0, отлично проводит электричество и почти не проводит тепло, но одна из самых удивительных ее способностей – растворять в себе практически любые элементы, то есть вода представляет универсальный растворитель.
О том, каково значение воды, как растворителя, лучше всего расскажет функция, которую она выполняет в живых существах. Вода, составляющая значительную часть внутренних условий организмов, участвует в протекании всасывания и перемещения питательных веществ или продуктов распада. При окислении глюкозы вода становится конечным элементов ее распада с выделением большого количества энергии, необходимой для совершения каких-либо действий.
В организме человека содержится около 20 аминокислот, которые принимают участие в процессе метаболизма. Эти аминокислоты растворимы в воде по-разному. Например, являющиеся солями обладают хорошей растворимостью, такой раствор имеет нейтральную реакцию.
Что такое раствор
По определению раствором является однородная смесь, в которой присутствуют молекулы растворителя и растворяемого вещества. При их взаимодействии возникают химические и физические процессы.
Растворы могут находится в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. По количеству растворяемого вещества выделяют концентрированные и разбавленные системы. Существует еще одна классификация растворов, зависящая от долей субстанции, которые растворяются в воде: ненасыщенные, насыщенные и перенасыщенные.
Как это происходит
Как происходит растворение веществ в воде можно рассмотреть на кулинарном примере. Соль, высыпанная в кипящую воду, тает быстро, тогда как специя, помещенная в воду с комнатной температурой, поддается растворению с трудом. Химическая наука объясняет это тем, что при попадании в жидкость верхние молекулы соляных кристаллов образуют водородные связи с молекулами воды, причем на 1 молекулу растворяемого вещества приходится несколько частиц растворителя. Тепловое движение ускоряет этот процесс.
Подобным же образом происходит растворение других веществ, если они обладают каким-либо цветом, жидкость вберет его в себя, вот почему мутнеет вода – от растворенных в ней непрозрачных веществ.
Какие вещества растворяются в воде, а какие нет
В большинстве случаев растворимость веществ в воде очень хорошая. В идеально чистой на вид жидкости растворены атмосферные газы: азот, аргон, углекислота, азот и другие. В водах Мирового океана по данным ученых содержится почти более 80 химических элементов периодической таблицы, включая некоторые радиоактивные. Среди них называют бром, калий, натрий, хлор, магний, сера, кальций, углерод, стронций, бор и даже золото!
Вещества, хорошо растворимые в воде, называются гидрофильными, то есть теми, что «любят» жидкость. Хлорид натрия, или кухонная соль, сахар, крахмал, сода, сок из вишни – примеры субстанций, которые нельзя отделить из раствора с помощью фильтра. Кроме твердых и жидких веществ в воде могут растворяться газы: хлористый водород или аммиак.
Довольно легко определить, какие вещества не растворяются в воде из личного опыта. Среди них можно назвать песок, глину, цемент, стекло, драгоценные и обычные металлы, жидкости – растительное масло и керосин, некоторые инертные газы. Такие материи носят название гидрофобных.
Между двумя полюсами располагается «золотая середина» – субстанции малорастворимые: гипс, бертолетова соль, сульфаты, бензол и некоторые другие.
Во время растворения кристаллогидратов в воде происходит выделение тепла. Объясняется это тем, что на первом этапе взаимодействия материй образуются новые связи, но, когда начинается разрушение кристалла, эта энергия используется для разрывания молекулярных соединений. Таким образом, в зависимости от того, на каком этапе нужно больше энергии, раствор на выходе может или нагреться, или, наоборот, остыть. Обычно изменение температуры проходит без видимых признаков из-за малого количества опытных образцов, но в некоторых случаях эффект заметен без измерительного прибора: вода закипает или сосуд покрывается холодными капельками.
Вода считается полярным растворителем поскольку обладает следующими положительными характеристиками:
Вода, как растворитель имеет важное значение не только в природе, но и в организмах живых существ и органах растений. Совершая свое движение в природе, как в кровеносной системе, жидкость участвует в процессе растворения и распределения необходимых для роста и развития веществ и газов. Без нее не было бы жизни на земле, она играет роль в химико-физических процессах практически в любой области жизнедеятельности. Поэтому понятен интерес ученых к ее удивительным свойствам и их стремление создать идеально чистую воду.