حلال (شیمی)

حلّال  ماده‌ای است که  حل شونده را در خود حل می‌کند و باعث ایجاد یک محلول می‌شود. حلال معمولاً یک ماده مایع است اما می‌تواند جامد، گاز یا یک سیال فوق بحرانی باشد. مقدار حل شونده ای که می‌تواند در حجم خاصی از حلال حل شود، با تغییر دما تغییر می‌کند. کاربرد اصلی حلال‌ها در ساخت رنگ، پاک کننده‌های رنگ‌ها و جوهرها، و خشک‌شویی است.

کاربردهای خاص حلال‌های آلی عبارتند از: استفاده در خشک‌شویی (به عنوان مثال تتراکلر اتیلن)، به عنوان مواد رقیق کننده رنگ (به عنوان مثال تولوئن و تربانتین)، به عنوان پاک کننده‌های لاک ناخن و حلال‌های چسب (استون، متیل استات، و اتیل استات)، در مواد پاک کننده لکه‌ها (مانند هگزان، و اتر بنزن)، در مواد شوینده (ترپین مرکبات) و در عطرها (اتانول).

آب یک حلال برای مولکول‌های قطبی و متداول‌ترین حلالی است که توسط موجودات زنده استفاده می‌شود. تمام یون‌ها و پروتئین‌های موجود در داخل سلول، در آب درون سلول حل می‌شوند. حلال‌ها در صنایع شیمیایی، دارویی، نفت و گاز از جمله در سنتزهای شیمیایی و فرایندهای تصفیه، کاربردهای مختلفی پیدا می‌کنند.

 طبقه‌بندی حلال‌ها 
حلال‌ها را می‌توان به‌طور کلی به دو دستۀ قطبی و غیر قطبی طبقه‌بندی کرد. یک مورد خاص جیوه است که محلول‌های آن به نام آمالگام شناخته می‌شود. همچنین محلول‌های فلزی دیگری نیز وجود دارند که در دمای اتاق مایع هستند. به‌طور کلی، ثابت دی الکتریک حلال، مقیاسی تقریبی برای تعیین قطبیت حلال فراهم می‌کند. قطبیت بالای آب با ثابت دی الکترتیک بالای آن یعنی ۸۸ (در دمای ۰ درجه سلسیوس) نشان داده می‌شود. به‌طور کلی حلال‌هایی با ثابت دی الکتریک کمتر از ۱۵ غیر قطبی در نظر گرفته می‌شوند.Lowery and Richardson, p. 177. ثابت دی الکتریک تمایل حلال را برای لغو بخشی از قدرت میدان الکتریکی ذره باردار غوطه ور اندازه‌گیری می‌کند. این کاهش سپس با قدرت میدان ذره باردار در خلأ مقایسه می‌شود. به صورت ابتکاری، می‌توان ثابت دی الکتریک یک حلال را توانایی آن در کاهش بار مؤثر داخلی املاح دانست. عموماً، ثابت دی الکتریک یک حلال پیش‌بینی کننده ای برای توانایی حلال در حل کردن ترکیبات یونی رایج، مانند نمک‌ها است.

 آب 
مولکول آب (HOH) هم اتم هیدروژن و هم عامل OH- دارد؛ بنابراین هم باز و هم اسید و از این رو از لحاظ شیمیایی خنثی است.
آب خالص یا آب مقطر اسیدها، قلیاها، نمک‌های فلزی، صمغ‌های گیاهی، چسب‌های قوی (مانند: سریشم، چسب کازیین، چسب نشاسته، چسب اوره فرمالیدیید و ملامین فرمالیدیید)، سریش، رنگ پلاستیک و الکل‌ها را در خود حل می‌کند.

 حلال‌های آلی (غیر آبی) 
هیدروژن و کربن عناصر اصلی این حلال‌ها می‌باشند و شامل ۱۰ نوع می‌باشند:
 الکل‌ها ROH (که خود ۵ نوعند)
 استرها
 اترها خطی یا حلقوی
 استون یا دی متیل کتون CH3COCH3
 بنزن C6H6
 تولوئن (متیل بنزن) C6H5-CH3
 زایلین (دی متیل بنزن) 2(C6H4(CH3
 کلروفرم CHCL3
 تتراکلروکربن CCL4
 تربانتین C10H16

 حلال‌های ترپنی 

از قدیمی‌ترین گونه حلال‌ها می‌باشد که از درختان کاج و صنوبر به دست می‌آید و در گذشته مصرف بسیار زیادی در ساخت رنگ‌های ساختمانی، ورنی‌ها و رنگ‌های هنری داشته‌اند. اما امروزه به علت گران‌قیمت بودن روش تهیه، حلالیت کم، کندی سرعت تبخیر و بوی تند، آن‌ها با حلال‌های هیدروکربنی که از مواد نفتی به دست می‌آیند و ارزان قیمت تر هستند جایگزین شده‌اند. علاوه بر صنایع رنگ‌سازی در هنر عکاسی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند و مشتمل بر تربانتین، دی پنتن، روغن کاج و صنوبر هستند.

 اتانول 
اتانول بیشترین کاربرد در آزمایش‌های علمی را دارد. اما به علت قابلیت حل شدن در آب و اتر در رزین‌های طبیعی مانند شلاک، پلی وینیل استات PVA، پلی وینیل بوتیرال، استرهای رزینی، رزین‌های کیتونی و غیره به کار برده می‌شود. از اتانول به عنوان حلال، میکروب کش، ضدیخ، سوخت، مادهٔ کسل‌کننده در صنایع پتروشیمی، داروسازی و غیره استفاده می‌شود.مواد و ابزار هنری۲-عیسی امیری چولاندیم

 حلال‌های چندجزئی 
حلال های چند جزئی پس از جنگ جهانی دوم در اتحاد جماهیر شوروی ظاهر شدند و امروزه همچنان در سایر کشورها مورد استفاده و تولید قرار می‌گیرند.

 حلال‌ها 
نامترکیب شیمیاییحلال ۶۴۵تولوئن ۵۰٪, بوتیل استات ۱۸٪, اتیل استات ۱۲٪, بوتانول ۱۰٪, اتانول ۱۰٪.حلال ۶۴۶تولوئن 50%, اتانول 15%, بوتانول ۱۰٪, بوتیل- یا امیل استات 10%, اتیل سلوسالو 8%, استون 7%حلال ۶۴۷بوتیل- یا امیل استات 29.8%, اتیل استات ۲۱٫۲٪, بوتانول ۷٫۷٪, تولوئن یا پایروبنزین 41.3%حلال ۶۴۸بوتیل استات ۵۰٪, اتانول ۱۰٪, بوتانول ۲۰٪, تولوئن 20%حلال ۶۴۹اتیل سلوسالو ۳۰٪, بوتانول 20%, زایلین ۵۰٪حلال ۶۵۰اتیل سلوسالو ۲۰٪, بوتانول ۳۰٪, زایلین 50%حلال ۶۵۱وایت اسپریت ۹۰٪, بوتانول ۱۰٪حلال KR-36بوتیل استات ۲۰٪, بوتانول ۸۰٪حلال P-4تولوئن ۶۲٪, استون ۲۶٪, بوتیل استات ۱۲٪.حلال P-10زایلین ۸۵٪, استون ۱۵٪.حلال P-12تولوئن ۶۰٪, بوتیل استات ۳۰٪, زایلین ۱۰٪.حلال P-14سیکلوهگزانون ۵۰٪, تولوئن ۵۰٪.حلال P-24حلال ۵۰٪, زایلین ۳۵٪, استون ۱۵٪.حلال P-40تولوئن ۵۰٪, اتیل سلوسالو ۳۰٪, استون ۲۰٪.حلال P-219تولوئن ۳۴٪, سیکلوهگزانون ۳۳٪, استون ۳۳٪.حلال P-3160بوتانول ۶۰٪, اتانول ۴۰٪.حلال RCCزایلین ۹۰٪, بوتیل استات ۱۰٪.حلال RMLاتانول ۶۴٪, اتیل سلوسالو ۱۶٪, تولوئن ۱۰٪, بوتانول ۱۰٪.حلال PML-315تولوئن ۲۵٪, زایلین ۲۵٪, بوتیل استات ۱۸٪, اتیل سلوسالو ۱۷٪, بوتانول ۱۵٪.حلال PC-1تولوئن ۶۰٪, بوتیل استات ۳۰٪, زایلین ۱۰٪.حلال PC-2وایت اسپریت ۷۰٪, زایلین ۳۰٪.حلال RFGاتانول ۷۵٪, بوتانول ۲۵٪.حلال RE-1زایلین ۵۰٪, استون ۲۰٪, بوتانول ۱۵٪, اتانول ۱۵٪.حلال RE-2حلال ۷۰٪, اتانول ۲۰٪, استون ۱۰٪.حلال RE-3حلال ۵۰٪, اتانول ۲۰٪, استون ۲۰٪, اتیل سلوسالو ۱۰٪.حلال RE-4حلال ۵۰٪, استون ۳۰٪, اتانول ۲۰٪.حلال FK-1 (?)الکل مطلق (۹۹٫۸٪) ۹۵٪, اتیل استات ۵٪

 تینرها (رقیق کننده‌ها) 
نامترکیب شیمیاییThinner RKB-1بوتانول ۵۰٪, زایلین ۵۰٪Thinner RKB-2بوتانول ۹۵٪, زایلین ۵٪Thinner RKB-3زایلین ۹۰٪, بوتانول ۱۰٪Thinner Mاتانول ۶۵٪, بوتیل استات ۳۰٪, اتیل استات ۵٪.Thinner P-7سیکلوهگزانون ۵۰٪, اتانول ۵۰٪.Thinner R-197زایلین ۶۰٪, بوتیل استات ۲۰٪, اتیل سلوسالو ۲۰٪.Thinner of WFDتولوئن ۵۰٪, بوتیل استات (یا امیل استات) ۱۸٪, بوتانول ۱۰٪, اتانول ۱۰٪, اتیل استات ۹٪, استون ۳٪.

 خواص فیزیکی 
 جدول خصوصیات حلالهای رایج 
حلال‌ها به سه گروه غیرقطبی، قطبی اپروتیک، و قطبی پروتیک تقسیم‌بندی شده‌اند. خواص حلال‌هایی که بیشتر از آب هستند با حروف پررنگ مشخص شده‌اند.

حلالفرمول شیمیاییدمای جوشSolvent Properties – Boiling Point . Xydatasource.com. Retrieved on 26 January 2013.(°C)ثابت دی الکتریکDielectric Constant . Macro.lsu.edu. Retrieved on 26 January 2013.چگالی(g/mL)مومنتم دوقطبی(D) حلال های هیدروکربنی پنتانپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Pentane-2D-Skeletal.svg|بی‌قاب|191x191پیکسل
CH3CH2CH2CH2CH3۳۶٫۱۱٫۸۴۰٫۶۲۶۰٫۰۰هگزانپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Hexane-2D-skeletal.svg|بی‌قاب|241x241پیکسل
CH3CH2CH2CH2CH2CH3۶۹۱٫۸۸۰٫۶۵۵۰٫۰۰بنزنپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Benzene_200.svg|103x103پیکسلC6H6۸۰٫۱۲٫۳۰٫۸۷۹۰٫۰۰تولوئنC6H5-CH3۱۱۱۲٫۳۸۰٫۸۶۷۰٫۳۶ حلال‌های اتر ۴٬۱-دی‌اکسانپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:1-4-Dioxane.svg|133x133پیکسلC4H8O2۱۰۱٫۱۲٫۳۱٫۰۳۳۰٫۴۵دی‌اتیل اترپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Diethyl_ether_chemical_structure.svg|بی‌قاب|203x203پیکسل
CH3CH2-O-CH2CH3۳۴٫۶۴٫۳۰٫۷۱۳۱٫۱۵تتراهیدروفوران (THF)پیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Tetrahydrofuran.svg|105x105پیکسلC4H8O۶۶۷٫۵۰٫۸۸۶۱٫۷۵ حلال‌های کلروکربن کلروفرمپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Chloroform_displayed.svg|بی‌قاب|145x145پیکسل
CHCl3۶۱٫۲۴٫۸۱۱٫۴۹۸۱٫۰۴دی‌کلرومتان (DCM)پیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Dichloromethane_molecular_structure.svg|بی‌قاب|138x138پیکسل
CH2Cl2۳۹٫۶۹٫۱۱٫۳۲۶۶۱٫۶۰اتیل استاتپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Essigsäureethylester.svgCH3-C(=O)-O-CH2-CH3۷۷٫۱۶٫۰۲۰٫۸۹۴۱٫۷۸استونپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Acetone-2D-skeletal.svg|90x90پیکسلCH3-C(=O)-CH3۵۶٫۱۲۱۰٫۷۸۶۲٫۸۸دی‌متیل فرم‌آمید (DMF)پیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Dimethylformamide.svg|100x100پیکسلH-C(=O)N(CH3)2۱۵۳۳۸۰٫۹۴۴۳٫۸۲استونیتریل (MeCN)پیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Acetonitrile-2D-skeletal.svg|بی‌قاب|164x164پیکسل
CH3-C≡N۸۲۳۷٫۵۰٫۷۸۶۳٫۹۲دی‌متیل سولفوکسید (DMSO)پیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Dimethylsulfoxid.svgCH3-S(=O)-CH3۱۸۹۴۶٫۷۱٫۰۹۲۳٫۹۶نیترومتانپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Nitromethaan.svg|163x163پیکسل
CH3-NO2۱۰۰–۱۰۳۳۵٫۸۷۱٫۱۳۷۱۳٫۵۶پروپیلن کربناتپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Propylene_Carbonate_V.1.svg|بی‌قاب|233x233پیکسل
C4H6O3۲۴۰۶۴٫۰۱٫۲۰۵۴٫۹ حلال‌های پروتیک قطبی آمونیاکپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Ammonia-2D.svg|بی‌قاب|152x152پیکسل
NH3 -۳۳٫۳۱۷۰٫۶۷۴
(at -33.3 °C)۱٫۴۲اسید فرمیکپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Formic_acid.svg|120x120پیکسلH-C(=O)OH۱۰۰٫۸۵۸۱٫۲۱۱٫۴۱n-بوتانولپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Butan-1-ol_Skelett.svg|بی‌قاب|215x215پیکسل
CH3CH2CH2CH2OH۱۱۷٫۷۱۸۰٫۸۱۰۱٫۶۳ایزوپروپیل الکل (IPA)پیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:2-Propanol2.svg|155x155پیکسلCH3-CH(-OH)-CH3۸۲٫۶۱۸۰٫۷۸۵۱٫۶۶n-پروپانولپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Propan-1-ol.svg|بی‌قاب|191x191پیکسل
CH3CH2CH2OH۹۷۲۰۰٫۸۰۳۱٫۶۸اتانولپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Ethanol-2D-skeletal.svg|بی‌قاب|125x125پیکسل
CH3CH2OH۷۸٫۲۲۴٫۵۵۰٫۷۸۹۱٫۶۹متانولپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Methanol-2D.svg|بی‌قاب|128x128پیکسل
CH3OH۶۴٫۷۳۳۰٫۷۹۱۱٫۷۰استیک اسیدپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Acetic-acid-2D-skeletal.svg|جایگزین=|بی‌قاب|128x128پیکسلCH3-C(=O)OH۱۱۸۶٫۲۱٫۰۴۹۱٫۷۴آبپیوند=https://en.wikipedia.org/wiki/File:Wasser_Strukturformel_V1.svg|98x98پیکسلH-O-H۱۰۰۸۰۱٫۰۰۰۱٫۸۵
انجمن شیمی آمریکا ابزاری را برای انتخاب حلال‌ها بر اساس تجزیه و تحلیل مولفه‌های اصلی خواص حلال ارائه می‌دهد.

 منابع 

رده:آلودگی خاک
رده:ترکیب‌های شیمیایی
رده:حلال‌ها
رده:شیمی تجزیه
رده:شیمی نظری
رده:محلول‌ها
رده:واکنش‌های شیمیایی
رده:فیزیک بسپار