Les 5 TEAS solventen
Created by L
Solvent
vloeistof die andere stoffen kan oplossen door intermoleculaire interacties te verbreken
| Term | Definition |
|---|---|
Solvent | vloeistof die andere stoffen kan oplossen door intermoleculaire interacties te verbreken |
Cohesieve energie | energie nodig om alle intermoleculaire krachten in een stof op te heffen |
Ecoh | cohesieve energie van een stof in gecondenseerde fase |
Cohesieve energiedensiteit | Ecoh gedeeld door molaire volume, maat voor interne binding |
ecoh‑formule | ecoh = Ecoh / Vm |
Intermoleculaire krachten | dispersiekrachten, dipool‑dipool interacties en waterstofbruggen |
Dispersiekrachten | zwakke Van der Waals‑interacties door tijdelijke dipolen |
Dipool‑dipool interacties | interacties tussen permanente dipolen |
Waterstofbrug | sterke interactie tussen H‑donor en H‑acceptor |
Oplossen – principe | externe energie verbreekt intermoleculaire krachten zodat moleculen uiteenvallen |
Stadia van oplossen | zwellen → gelvorming → volledige oplossing |
Zwellen | solvent dringt polymeer binnen en vergroot volume |
Gel‑laag | gedeeltelijk opgeloste, viskeuze laag tussen polymeer en vloeistof |
Oplosbaarheid | vermogen van een stof om homogeen te mengen met een solvent |
Polymeeroplossing | proces waarbij polymeren zwellen en uiteindelijk oplossen in solvent |
Hildebrand parameter | één getal dat oplosbaarheid voorspelt op basis van cohesieve energie |
δh‑formule | δh = (Ecoh / Vm)¹ᐟ² |
Hildebrand – concept | hoe dichter δh‑waarden bij elkaar, hoe beter oplosbaar |
Hildebrand – beperking | werkt vooral voor niet‑polaire en licht polaire systemen |
Hildebrand – toepassing | screening van geschikte solventen voor polymeren |
Hildebrand – mengsels | δh van mengsel = som van fracties × individuele δh |
Hansen parameter | uitbreiding van Hildebrand met drie componenten |
Hansen δd | dispersiecomponent |
Hansen δp | polaire component |
Hansen δh | waterstofbrugcomponent |
Hansen 3D‑model | solventen en polymeren in driedimensionale ruimte op basis van δd, δp, δh |
Hansen oplosbaarheidsvolume | ellipsvormig gebied waarin oplosbare solventen liggen |
Hansen – concept | hoe dichter solvent bij polymeer in 3D‑ruimte, hoe beter oplosbaar |
Hansen – toepassing | geschikt voor polaire, apolaire en H‑brug‑materialen |
Hansen – beperking | complexe systemen blijven moeilijk voorspelbaar |
Teas parameters | genormaliseerde Hansen‑waarden tot drie fracties: fd, fp, fh |
Teas fd | fractie dispersiekrachten (0–100) |
Teas fp | fractie polariteit (0–100) |
Teas fh | fractie waterstofbruggen (0–100) |
Teas somregel | fd + fp + fh = 100 |
Teas diagram | 2D ternair diagram met drie assen voor fd, fp, fh |
Teas – voordeel | visueel eenvoudig, snel interpreteerbaar |
Teas – solventklassen | solventgroepen clusteren in herkenbare zones |
Teas – oplosbaarheidszones | gebieden voor harsen, wassen, olieverf, polysachariden, proteïnen |
Teas – toepassing | selectie van solventen voor reiniging van verflagen en polymeren |
Teas – mengsels | locatie mengsel ligt tussen beide solventen volgens mengverhouding |
Teas – berekening | fa, fp, fh × fractie en optellen |
Solventmengsel – voorbeeld | 20/80 aceton‑tolueen verschuift punt 1/5 richting aceton |
Oude olieverf – zone | ligt in gebied met lage fh, matige fp, matige fd |
Recente olieverf – zone | meer polair dan oude olieverf |
Harsen – zone | hoger fp en fh dan olieverf |
Wassen – zone | laag fp, laag fh, hoog fd |
Polysachariden – zone | hoog fh door waterstofbruggen |
Proteïnen – zone | hoog fh en matige fp |
Solventinteractie – types | soluble, partially soluble, insoluble |
Solubility window | gebied waarin solventen een polymeer kunnen oplossen |
Polariteit | maat voor ongelijke ladingsverdeling in een molecuul |
Aromatische solventen | solventen met benzeenring, vaak matig polair |
Alifatische solventen | lineaire of vertakte koolwaterstoffen, laag polair |
Alcoholen | solventen met OH‑groep, hoge polariteit en H‑brugcapaciteit |
Ketonen | polair aprotisch, goede oplosmiddelen voor polymeren |
Esters | matig polair, vaak gebruikt in vernisreiniging |
Chlorinated hydrocarbons | sterke, vaak toxische solventen met hoge oplossingskracht |
Glycols | zeer polair, hoge fh, sterke H‑bruggen |
Nitroalkanes | polair aprotisch, sterke oplosmiddelen |
Ethers | matig polair, lage H‑brugcapaciteit |
Amines | basische solventen met hoge polariteit |
Solventpolairheid | verhouding tussen dispersie, polariteit en H‑bruggen |
Solventkeuze – principe | solvent moet binnen oplosbaarheidsvolume van materiaal vallen |
Solventkeuze – risico | te sterk solvent veroorzaakt zwelling of oplossing van originele laag |
Solventkeuze – praktijk | screenen met Teas of Hansen, daarna testen op object |
Polymeerindustrie – context | ontwikkeling van voorspellende modellen in jaren 1920–1960 |
Hildebrand – historisch | 1936, eerste kwantitatieve oplosbaarheidsparameter |
Hansen – historisch | 1967, driedimensionale uitbreiding |
Teas – historisch | 1968, normalisatie naar 2D‑diagram |
Zwellen – risico | kan leiden tot vervorming of verlies van materiaal |
Gel‑laag – risico | kan pigmenten of polymeren mobiliseren |
Oplossen – risico | irreversibel materiaalverlies |
Solventdiffusie | beweging van solvent in polymeer tijdens oplossen |
Infiltration layer | laag waarin solvent begint binnen te dringen |
Solid swollen layer | polymeer dat gezwollen is maar nog niet opgelost |
Liquid layer | volledig opgeloste polymeerfase |
Externe energie | warmte, mechanische kracht, solventinteractie |
Solventsterkte | vermogen om intermoleculaire krachten te verbreken |
"Like dissolves like" | stoffen lossen op in solventen met vergelijkbare interacties |
Screening solventen | gebruik van diagrammen om kansrijke solventen te selecteren |
Experimenteren | altijd nodig om theoretische voorspellingen te bevestigen |