Kas ir sajaucamība ķīmijā?

Sajaukšanos bieži izsaka kā masas % vai viena šķīdinātāja svaru 100 g gala šķīduma. Ja divi šķīdinātāji ir pilnībā sajaucami visās proporcijās, to sajaukšanās spēja ir 100%. Citi šķīdinātāji ir tikai daļēji sajaucami, kas nozīmē, ka tikai daļa no tiem izšķīst ūdenī.

Piemēram, dietilēteris daļēji sajaucas ar ūdeni. Līdz 7 gramiem dietilētera izšķīst 93 g ūdens, lai iegūtu 7% (masas/masas%) šķīdumu. Ja pievieno vairāk dietilētera, virs ūdens parādīsies atsevišķs dietilētera slānis. Lielākajai daļai šķīdinātāju ir zināma sajaukšanās spēja, lai gan tā var būt ļoti zema.

Lielākā daļa ikdienas dzīvē sastopamo šķidrumu ir vai nu uz ūdens bāzes, ko sauc par ūdens, vai organiskiem, kas ķīmiskā nozīmē, ka tie satur oglekļa atomus. Tos parasti var iedalīt divās plašās klasēs. Tie ir vai nu hidrofīli, “ūdeni mīloši” vai lipofīli, “mīloši tauki”. Lipofīlie šķīdinātāji sajaucas ar ogļūdeņražu šķīdinātājiem, tas ir, šķīdinātājiem, kas satur tikai oglekli un ūdeņradi, piemēram, tauki un eļļas. Hidrofilie šķīdinātāji sajaucas ar ūdeni.

Hidrofilie šķīdinātāji parasti satur cita veida atomus, piemēram, skābekli un slāpekli, kas padara tos spējīgus izveidot ūdeņraža savienojumu ar ūdens molekulām. Hidrofilu šķīdinātāju var saukt arī par lipofobisku, “baidīgu no taukiem”, savukārt lipofīlos šķīdinātājus var saukt par hidrofobiem, “baidīgiem no ūdens”. Izmantotie termini ir konteksta jautājums.

Šķidruma/šķidruma ekstrakcijas ķīmiskajā procesā izmanto nesajaucamos šķīdinātājus, tos, kas nesajaucas, kur interesējošos savienojumus var atdalīt, izmantojot to atšķirīgo šķīdību ūdenī un lipofīlā šķīdinātājā. Piemēram, ja C vitamīna, kas labi šķīst ūdenī, un E vitamīna, kas šķīst taukos, maisījumu sakrata ar nesajaucamu ūdens un heksāna, ļoti lipofīla ogļūdeņraža šķīdinātāja, maisījumu, C vitamīns sakrājas ūdens slānis, savukārt E vitamīns sakrājas heksāna slānī. Ļaujot nostāvēties, abi slāņi atdalās un ir viegli izolējami, un vitamīni tiek atgūti, iztvaicējot šķīdinātājus.