Dung môi
Tính chất vật lý của các dung môi phổ biến

Bảng tính chất của các dung môi phổ biến
Các dung môi được chia thành các nhóm không phân cực, phân cực aprotic, và phân cực protic và được sắp xếp theo độ phân cực tăng dần. Độ phân cực được tính bằng hằng số điện môi. Các dung môi có tính chất cao hơn của nước được in đậm.
| Dung môi | Công thức hóa học | Điểm sôi | Hằng số điện môi | Tỷ trọng | Moment phân cực |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
Dung môi không phân cực
| Pentane | CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 | 36 °C | 1.84 | 0.626 g/ml | 0.00 D |
| Cyclopentane  | C5H10 | 40 °C | 1.97 | 0.751 g/ml | 0.00 D |
| Hexane | CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 | 69 °C | 1.88 | 0.655 g/ml | 0.00 D |
| Cyclohexane | C6H12 | 81 °C | 2.02 | 0.779 g/ml | 0.00 D |
| Benzene | C6H6 | 80 °C | 2.3 | 0.879 g/ml | 0.00 D |
| Toluene | C6H5-CH3 | 111 °C | 2.38 | 0.867 g/ml | 0.36 D |
| 1,4-Dioxane | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-\ | 101 °C | 2.3 | 1.033 g/ml | 0.45 D |
| Chloroform | CHCl3 | 61 °C | 4.81 | 1.498 g/ml | 1.04 D |
| Diethyl ether | CH3CH2-O-CH2-CH3 | 35 °C | 4.3 | 0.713 g/ml | 1.15 D |
Dung môi phân cực aprotic
| Dichloromethane (DCM) | CH2Cl2 | 40 °C | 9.1 | 1.3266 g/ml | 1.60 D |
| Tetrahydrofuran (THF) | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\ | 66 °C | 7.5 | 0.886 g/ml | 1.75 D |
| Ethyl axetat | CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 | 77 °C | 6.02 | 0.894 g/ml | 1.78 D |
| Acetone | CH3-C(=O)-CH3 | 56 °C | 20.7 | 0.786 g/ml | 2.88 D |
| Dimethylformamide(DMF) | H-C(=O)N(CH3)2 | 153 °C | 38 | 0.944 g/ml | 3.82 D |
| Acetonitrile(MeCN) | CH3-C≡N | 82 °C | 37.5 | 0.786 g/ml | 3.92 D |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | CH3-S(=O)-CH3 | 189 °C | 46.7 | 1.092 g/ml | 3.96 D |
Dung môi phân cực protic
| Formic acid | H-C(=O)OH | 101 °C | 58 | 1.21 g/ml | 1.41 D |
| n-Butanoi | CH3-CH2-CH2-CH2-OH | 118 °C | 18 | 0.810 g/ml | 1.63 D |
| Isopropanol(IPA) | CH3-CH(-OH)-CH3 | 82 °C | 18 | 0.785 g/ml | 1.66 D |
| n-Propanol | CH3-CH2-CH2-OH | 97 °C | 20 | 0.803 g/ml | 1.68 D |
| Ethanol | CH3-CH2-OH | 79 °C | 24.55 | 0.789 g/ml | 1.69 D |
| Methanol | CH3-OH | 65 °C | 33 | 0.791 g/ml | 1.70 D |
| Acetic acid | CH3-C(=O)OH | 118 °C | 6.2 | 1.049 g/ml | 1.74 D |
| Nước | H-O-H | 100 °C | 80 | 1.000 g/ml | 1.85 D |
Có một cách khác để nghiên cứu các dung môi này. Khi biết các giá trị tham số độ hòa tan Hansen (HSPiP) dựa trên δD = liên kết phân tán, δP = liên kết phân cực và δH = liên kết hydro, chúng ta sẽ nắm được những thông tin quan trọng về sự tương tác liên phân tử của dung môi này với các dung môi, polyme, sắc tố, các hạt nano khác, v.v để phục vụ hai mục đích. Trước tiên, chúng ta có thể tạo ra các công thức tỷ lệ, ví dụ như tỷ lệ phù hợp giữa một dung môi và một polyme. Thứ hai, chúng ta có thể tạo ra sự thay thế tỷ lệ cho các dung môi "tốt" (hòa tan tốt các chất) từ các dung môi "xấu" (vì mục đích môi trường, sức khỏe hay giá thành, v.v). Bảng dưới đây cho thấy tính "không phân cực", "phân cực aprotic" và "phân cực protic" được trình bày theo các con số. Các phân tử "phân cực" có giá trị δP cao hơn và các dung môi protic có giá trị δH cao hơn. Do sử dụng các giá trị bằng số, chúng ta có thể thực hiện phép so sánh tỷ lệ bằng cách so sách các con số. Ví dụ như, acetonitrile phân cực hơn nhiều so với acetone nhưng lại có liên kết hydro thấp hơn một chút.
| Dung môi | Công thức hóa học | Phân tán (δD) | Phân cực (δP) | Liên kết hydro (δH) |
| --- | --- | --- | --- | --- |
Dung môi không phân cực
| Hexane | CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3 | 14.9 | 0.0 | 0.0 |
| Benzene | C6H6 | 18.4 | 0.0 | 2.0 |
| Toluene | C6H5-CH3 | 18.0 | 1.4 | 2.0 |
| Diethyl ether | CH3CH2-O-CH2CH3 | 14.5 | 2.9 | 4.6 |
| Chloroform | CHCl3 | 17.8 | 3.1 | 5.7 |
| 1,4-Dioxane | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-\ | 17.5 | 1.8 | 9.0 |
Dung môi phân cực aprotic
| Ethyl axetat | CH3-C(=O)-O-CH2-CH3 | 15.8 | 5.3 | 7.2 |
| Tetrahydrofuran (THF) | /-CH2-CH2-O-CH2-CH2-\ | 16.8 | 5.7 | 8.0 |
| Dichloromethane | CH2Cl2 | 17.0 | 7.3 | 7.1 |
| Acetone | CH3-C(=O)-CH3 | 15.5 | 10.4 | 7.0 |
| Acetonitrile (MeCN) | CH3-C≡N | 15.3 | 18.0 | 6.1 |
| Dimethylformamide (DMF) | H-C(=O)N(CH3)2 | 17.4 | 13.7 | 11.3 |
| Dimethyl sulfoxit (DMSO) | CH3-S(=O)-CH3 | 18.4 | 16.4 | 10.2 |
Dung môi phân cực protic
| Acetic acid | CH3-C(=O)OH | 14.5 | 8.0 | 13.5 |
| n-Butanol | CH3-CH2-CH2-CH2-OH | 16.0 | 5.7 | 15.8 |
| Isopropanol | CH3-CH(-OH)-CH3 | 15.8 | 6.1 | 16.4 |
| n-Propanol | CH3-CH2-CH2-OH | 16.0 | 6.8 | 17.4 |
| Ethanol | CH3-CH2-OH | 15.8 | 8.8 | 19.4 |
| Methanol | CH3-OH | 14.7 | 12.3 | 22.3 |
| Formic acid | H-C(=O)OH | 14.6 | 10.0 | 14.0 |
| Nước | H-O-H | 15.5 | 16.0 | 42.3 |
Xem xét một ví dụ đơn giản về sự thay thế tỷ lệ. Giả sử vì lý do môi trường chúng ta cần phải thay thế dung môi clo hóa, chloroform, bằng một dung môi có độ hòa tan tương đương tạo thành từ một hỗn hợp gồm hai dung môi phi clo hóa có trong bảng. Qua phép thử - sai, một bảng tính hoặc một số phần mềm như HSPiP, chúng ta thấy hỗn hợp của toluene và 1,4-dioxane theo tỷ lệ 50:50 là phù hợp. δD của hỗn hợp là giá trị trung bình của 18,0 và 17,5 = 17,8. ΔP của hỗn hợp là giá trị trung bình của 1,4 và 1,8 = 1,6 và δH của hỗn hợp là giá trị trung bình của 2.0 và 9.0 = 5.5. Vì vậy, hỗn hợp là 17,8; 1,6; 5,5 so với Chloroform là 17,8; 3,1; 5,7. Do bản thân Toluene không có lợi cho sức khỏe, chúng ta có thể sử dụng hỗn hợp của các dung môi khác thể thay thế bằng cách sử dụng bảng tham số đầy đủ về độ hòa tan Hansen.