Классификация и некоторые свойства неводных растворов
Деление растворов на водные и неводные вызвано в основном тем, что вода является наиболее часто встречающимся в природе растворителем, способным растворять многие неорганические и органические вещества, и давно применяется в практике и науке, в том числе и в фармацевтической химии. С развитием науки и появлением новых методов химического анализа наряду с водными растворами в практику фармацевтических исследований постепенно вошли неводные растворы, где растворителем в принципе может быть любое вещество, кроме воды. Прежнее представление об особой, исключительной роли воды как растворителя постепенно сменилось пониманием того, что вода лишь один из многих полезных для фармацевтических целей растворителей, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки, свою область применимости и неповторимые особенности.
Свойства неводных растворов одного и того же вещества, очевидно, определяются природой и поведением неводных растворителей. Поэтому классификация неводных растворов обычно базируется на характеристиках неводных растворителей. Жидкие неводные растворители можно подразделить на:
o диэлектрики,
o полупроводники,
o ионные (проводники),
o электронные проводники.
Электропроводность диэлектриков не превышает 10-8 Ом-1•м-1, у полупроводников она лежит в интервале от 1 до 10-8 Ом-1•м-1, у проводников электропроводность обычно больше 1 Ом-1•м-1. Эта классификация, как и другие, разумеется, не лишена недостатков. Так, между диэлектриками, электронными и ионными проводниками нельзя провести четкой границы и известны неводные растворители и неводные растворы с промежуточными свойствами.
Электронные твердые и жидкие проводники представляют собой, как правило, металлы и их сплавы. Мы их рассматривать не будем. Ограничимся описанием тех из применяемых в фармацевтической химии неводных растворов, которые можно приготовить на основе либо ионных проводников, либо диэлектриков. Учитывая задачи фармацевтической химии и сложившиеся в этой области знания традиции, будем различать растворы, полученные на основе:
o Кислых неводных растворителей,
o Основных неводных растворителей,
o Амфипротных неводных растворителей,
o апротонных растворителей, которые будем подразделять на полярные и неполярные.
Для решения задач химического анализа, в частности, имеют значение следующие свойства неводных растворителей:
. Иная, чем в воде растворимость исходных реагентов и продуктов химических реакций. Например, в безводной серной кислоте сульфат меди, образующийся в ходе реакции, выпадает в осадок. В водном растворе этого не происходит, так как сульфат меди в воде растворяется хорошо.
. Другая чем в водных растворах сила кислот и оснований. Например, в водных растворах НNО3 - сильная кислота, СН3СООН - слабая кислота, Н2S - очень слабая кислота. В жидком аммиаке сила этих кислот различается несущественно.
. Возможность протекания таких реакций, которые не идут в водной среде. Например, растворы пентахлорида сурьмы в этилацетате проводят ток, так как при взаимодействии SbCl5 и СН3СООС2Н5 образуются ионы.
Многие реакции, медленно протекающие в водных средах или не протекающие совсем, в тысячи раз ускоряются в некоторых неводных растворителях. В то же время выявлены многие общие реакции, характерные как для водных, так и неводных растворов.