อัลคาลิสเป็นกลุ่มของสารที่รู้จักกันในคุณสมบัติพื้นฐานของพวกเขาโดยทั่วไปจะมีค่า pH มากกว่า 7 พวกเขามีบทบาทสำคัญในกระบวนการอุตสาหกรรมและเคมีต่างๆและหนึ่งในแง่มุมที่สำคัญของพฤติกรรมของพวกเขาคือวิธีที่พวกเขามีอิทธิพลต่อความสามารถในการละลายของสารอื่น ๆ ในฐานะซัพพลายเออร์อัลคาลิสฉันได้เห็นผลกระทบของอัลคาลิสโดยตรงต่อความสามารถในการละลายในแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันและในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลัง
ทำความเข้าใจกับความสามารถในการละลายและอัลคาลิส
ความสามารถในการละลายถูกกำหนดเป็นปริมาณสูงสุดของตัวถูกละลายที่สามารถละลายในปริมาณของตัวทำละลายที่อุณหภูมิและความดันเฉพาะเพื่อสร้างสารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกัน มันเป็นแนวคิดพื้นฐานทางเคมีและความสามารถในการละลายของสารอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลายประการรวมถึงอุณหภูมิความดันและการปรากฏตัวของสารอื่น ๆ อัลคาลิสที่มีคุณสมบัติทางเคมีที่เป็นเอกลักษณ์สามารถเปลี่ยนแปลงความสามารถในการละลายของสารประกอบจำนวนมากได้อย่างมีนัยสำคัญ
โดยทั่วไปแล้วอัลคาลิสจะเป็นไฮดรอกไซด์โลหะเช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) หรือเกลือที่ไฮโดรไลซในน้ำเพื่อผลิตไอออนไฮดรอกไซด์เช่นโซเดียมไบคาร์บอเนต($ nahco_3 $) และเถ้าโซดาอ่อน($ na_2co_3 $) เมื่ออัลคาไลถูกละลายในน้ำมันจะแยกตัวออกเป็นไอออนที่เป็นส่วนประกอบและไอออนไฮดรอกไซด์ ($ oh^-$) ที่ปล่อยออกมาสามารถโต้ตอบกับสารอื่น ๆ ในสารละลาย
กลไกการเพิ่มความสามารถในการละลายโดยอัลคาลิส
1. ph - ความสามารถในการละลายขึ้นอยู่กับ
สารหลายชนิดแสดงค่า pH - ความสามารถในการละลายที่ขึ้นกับ ตัวอย่างเช่นไฮดรอกไซด์โลหะบางชนิดไม่ละลายในสารละลายที่เป็นกลางหรือเป็นกรด แต่ละลายได้ในสารละลายอัลคาไลน์ นี่เป็นเพราะไอออนไฮดรอกไซด์จากอัลคาไลสามารถทำปฏิกิริยากับไอออนโลหะเพื่อสร้างไอออนที่ละลายได้ พิจารณากรณีของอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ ($ Al (OH) _3 $) ในสภาวะที่เป็นกลางหรือเป็นกรดมันมีอยู่เป็นของแข็งที่ตกตะกอน อย่างไรก็ตามในสารละลายอัลคาไลน์ปฏิกิริยาต่อไปนี้เกิดขึ้น:
$ Al (OH) _3 (s)+oh^-(aq) \ rightleftharpoons [al (OH) _4]^-(aq) $
การก่อตัวของ tetrahydroxoaluminate ion $ [al (OH) _4]^-$ เพิ่มความสามารถในการละลายของอลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ในสื่ออัลคาไลน์ สถานที่ให้บริการนี้ถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมเช่นการบำบัดน้ำที่เป็นอัลคาลิสที่ใช้ในการละลายไฮดรอกไซด์โลหะและกำจัดไอออนโลหะออกจากน้ำ
2. ปฏิกิริยาเคมีกับสารที่เป็นกรด
อัลคาลิสสามารถทำปฏิกิริยากับสารที่เป็นกรดเพื่อสร้างเกลือที่ละลายได้ ตัวอย่างเช่นกรดคาร์บอกซิลิกซึ่งโดยทั่วไปจะละลายได้ในน้ำสามารถทำปฏิกิริยากับอัลคาลิสเพื่อสร้างเกลือคาร์บอกซิเลตซึ่งละลายได้มากขึ้น ปฏิกิริยาระหว่างกรดอะซิติก ($ ch_3cooh $) และโซเดียมไฮดรอกไซด์ ($ naoh $) เป็นตัวอย่างคลาสสิก:
$ ch_3cooh (มาก)+naoh (มาก) \ rightarrow ch_3coona (มาก)+h_2o (l) $ 2 $ 2 $ 2
Sodium acetate ($ ch_3coona $) เกิดขึ้นได้ในน้ำที่ละลายได้สูงและปฏิกิริยานี้ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์เคมีต่าง ๆ เช่นสบู่และผงซักฟอก
3. การหยุดชะงักของการโต้ตอบระดับโมเลกุล
ในบางกรณีอัลคาลิสสามารถขัดขวางกองกำลังระหว่างโมเลกุลที่ยึดติดกันได้ทำให้ละลายได้มากขึ้น ตัวอย่างเช่นโปรตีนและโพลีแซคคาไรด์สามารถ denatured และละลายในสารละลายอัลคาไลน์ ไอออนไฮดรอกไซด์สามารถทำลายพันธะไฮโดรเจนและปฏิสัมพันธ์อื่น ๆ ที่ไม่ใช่โควาเลนต์ภายในโมเลกุลขนาดใหญ่ทำให้พวกเขาคลี่คลายและละลายในสารละลาย สิ่งนี้มีความสำคัญในอุตสาหกรรมเช่นการแปรรูปอาหารและเทคโนโลยีชีวภาพที่ใช้อัลคาลิสในการสกัดและชำระโปรตีนและชีวโมเลกุลอื่น ๆ
อิทธิพลของอัลคาลิสที่เฉพาะเจาะจงต่อความสามารถในการละลาย
โซเดียมไบคาร์บอเนต
โซเดียมไบคาร์บอเนตเป็นอัลคาไลที่อ่อนแอที่ไฮโดรไลซ์ในน้ำเพื่อผลิตไอออนคาร์บอเนต ($ co_3^{2 -} $) และไฮดรอกไซด์ไอออน ($ oh^ - $) มันมักจะใช้ในการอบและเป็นยาลดกรด ในบริบทของความสามารถในการละลายโซเดียมไบคาร์บอเนตสามารถทำปฏิกิริยากับกรดเพื่อสร้างเกลือที่ละลายน้ำได้และก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ตัวอย่างเช่นเมื่อมันทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก ($ hcl $):
$ nahco_3 (aq)+hcl (aq) \ rightarrow naCl (aq)+h_2o (l)+co_2 (g) $
โซเดียมคลอไรด์ ($ NaCl $) ที่เกิดขึ้นนั้นละลายได้มากในน้ำ นอกจากนี้โซเดียมไบคาร์บอเนตสามารถใช้ในการปรับค่า pH ของสารละลายซึ่งจะส่งผลต่อความสามารถในการละลายของสารอื่น ๆ
เถ้าโซดาอ่อน
เถ้าโซดาอ่อนหรือโซเดียมคาร์บอเนตเป็นด่างที่แข็งแกร่งกว่าโซเดียมไบคาร์บอเนต มันแยกตัวในน้ำเพื่อผลิตไอออนคาร์บอเนตซึ่งสามารถทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างไอออนไฮดรอกไซด์:
$ na_2co_3 (aq)+h_2o (l) \ rightleftharpoons nahco_3 (aq)+naoh (aq) $
โซดาแอชใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมแก้วผงซักฟอกและอุตสาหกรรมกระดาษ ในอุตสาหกรรมแก้วมันถูกใช้เพื่อลดจุดหลอมละลายของซิลิกาและวัตถุดิบอื่น ๆ และธรรมชาติของอัลคาไลน์ยังสามารถช่วยในการละลายสิ่งสกปรก ในอุตสาหกรรมผงซักฟอกมันสามารถเพิ่มความสามารถในการละลายของสิ่งสกปรกและไขมันโดยการทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบที่เป็นกรดและการปรับค่า pH ของน้ำยาทำความสะอาด
โซเดียมไนเตรต
โซเดียมไนเตรตเป็นเกลือที่สามารถส่งผลกระทบต่อความสามารถในการละลาย แม้ว่ามันจะไม่ได้เป็นอัลคาไลทั่วไปในแง่ที่เข้มงวด แต่ก็สามารถมีอิทธิพลต่อความสามารถในการละลายของสารอื่น ๆ ผ่านผลกระทบความแข็งแรงของไอออนิก เมื่อละลายในน้ำมันจะแยกออกเป็นโซเดียมไอออน ($ na^+$) และไอออนไนเตรต ($ no_3^-$) การปรากฏตัวของไอออนเหล่านี้สามารถเปลี่ยนค่าสัมประสิทธิ์กิจกรรมของตัวละลายอื่น ๆ ในการแก้ปัญหาซึ่งมีผลต่อความสามารถในการละลายของพวกเขา ตัวอย่างเช่นในบางกรณีการเพิ่มโซเดียมไนเตรตสามารถเพิ่มความสามารถในการละลายของสารประกอบอินทรีย์บางชนิดโดยการลดปฏิกิริยาไฟฟ้าสถิตระหว่างโมเลกุลตัวละลาย
การใช้งานอุตสาหกรรมของอัลคาลิสในการควบคุมความสามารถในการละลาย
การบำบัดน้ำ
ในโรงบำบัดน้ำเสียอัลคาลิสใช้ในการปรับค่า pH ของน้ำและกำจัดสิ่งสกปรก โดยการเพิ่มค่า pH ไอออนโลหะเช่นเหล็กแมงกานีสและอลูมิเนียมสามารถตกตะกอนเป็นไฮดรอกไซด์ซึ่งสามารถลบออกได้โดยการกรอง นอกจากนี้อัลคาลิสสามารถทำปฏิกิริยากับมลพิษที่เป็นกรดในน้ำเช่นกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริกเพื่อสร้างเกลือที่ละลายได้ซึ่งสามารถกำจัดได้ง่ายขึ้น
อุตสาหกรรมยา
ในอุตสาหกรรมยาอัลคาลิสใช้เพื่อเพิ่มความสามารถในการละลายของยาที่ละลายน้ำได้ไม่ดี ยาหลายชนิดเป็นกรดอ่อนหรือฐานและความสามารถในการละลายของพวกเขาสามารถปรับปรุงได้โดยการปรับค่า pH ของสูตร ตัวอย่างเช่นยาบางชนิดถูกกำหนดเป็นเกลือที่มีอัลคาลิสเพื่อเพิ่มความสามารถในการละลายและการดูดซึม
การสกัดโลหะ
ในอุตสาหกรรมการขุดและการสกัดโลหะอัลคาลิสใช้ในการละลายแร่โลหะ ตัวอย่างเช่นในการสกัดอลูมิเนียมจาก bauxite โซเดียมไฮดรอกไซด์จะใช้ในการละลายอลูมิเนียมออกไซด์ ($ AL_2O_3 $) ที่มีอยู่ในแร่สร้างสารละลายโซเดียมอะลูมิเนียมที่ละลายน้ำได้ อลูมิเนียมสามารถตกตะกอนจากสารละลายและประมวลผลเพิ่มเติม
บทสรุป
อัลคาลิสมีอิทธิพลอย่างลึกซึ้งต่อความสามารถในการละลายของสารอื่น ๆ ผ่านกลไกต่าง ๆ รวมถึงความสามารถในการละลายที่ขึ้นอยู่กับค่า pH, ปฏิกิริยาทางเคมีกับสารที่เป็นกรดและการหยุดชะงักของปฏิกิริยาโมเลกุล อัลคาลิสที่แตกต่างกันเช่นโซเดียมไบคาร์บอเนต-เถ้าโซดาอ่อน, และโซเดียมไนเตรตมีคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ที่ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกันในอุตสาหกรรมเช่นการบำบัดน้ำน้ำยาและการสกัดโลหะ
ในฐานะซัพพลายเออร์อัลคาลิสฉันเข้าใจถึงความสำคัญของการให้อัลคาลิสคุณภาพสูงเพื่อตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา ไม่ว่าคุณจะต้องการเพิ่มความสามารถในการละลายของสารเฉพาะในกระบวนการอุตสาหกรรมของคุณหรือต้องการด่างสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะเราสามารถนำเสนออัลคาลิสที่หลากหลายด้วยคุณสมบัติและความบริสุทธิ์ที่เหมาะสม หากคุณสนใจที่จะพูดคุยเกี่ยวกับความต้องการของคุณหรือสำรวจโซลูชั่นที่เป็นไปได้โปรดติดต่อเราเพื่อขอการอภิปรายการจัดซื้อจัดจ้าง
การอ้างอิง
- Atkins, P. , & de Paula, J. (2014) เคมีกายภาพ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด
- Brown, TL, Lemay, เขา, Bursten, BE, Murphy, CJ, Woodward, PM, & Stoltzfus, MW (2017) เคมี: วิทยาศาสตร์กลาง เพียร์สัน
- Housecroft, CE, & Sharpe, AG (2012) เคมีอนินทรีย์. เพียร์สัน