溶解度参数的基本原理和应用.pdf

溶解度参数 的基本原理 和应用  On Solubility Parameter 作者：司徒勇 图表：罗珺瑛 2007．8．20 目录 引言 4 溶剂，溶质和溶液 4 分子间的作用力 4 分子间作用力的三种主要类型 5 色散力 5 极性力 5 氢键粘合力 5 希尔布莱德溶解度参数 6 汽化热 6 内聚能量密度 6 溶解度参数单位 6 希尔布莱德参数表 7 膨胀度 8 膨胀度示意图 8 汉森组合参数 9 汉森溶解度组合参数表 9 参数分数 13 梯氏三角图 13 三角图结构示意图 13 溶剂定位示意图 14 混合溶剂的比例和参数计算 15 按液体比例计算方法 15 按位置距离测量方法 15 按摩尔分数计算方法 16 使用电脑程序计算 16 其它溶解度衡量方法 17 考里丁醇值 17 考里丁醇值示意图 17 聚合物凝聚力参数 18 聚合物可溶范围 18 汉森聚合物可溶半径和立体图 18 汉森聚合物组合参数和可溶半径数据表 19 汉森聚合物可溶范围平面图 19 绘画媒介分类图 20 软树脂与干油混合物分类图 21 溶解度等级 21 聚合物溶解度等级表 21 2 溶剂的选择 23 寻找“最弱溶剂” 23 色散力阶梯表 23 色散力阶梯位置图 24 传统标准侧试系列 24 凯克系列 24 鲁西门系列 25 瑞宾系列 25 波莫然系列 25 标准测试系列位置图 26 沃博双溶剂测试系列 26 沃博的双溶剂系列位置图 27 共沸物 27 健康安全 28 结论 29 附表 1：溶解度参数表30 附表 2：溶剂数据表36 附表 3：常用共沸物数据表41 附图A：溶剂位置图 46 附图B：共沸物位置图 47 3 引言 油画是一个多种物质的组合。我们在特定情况下对溶剂的选择，除了要考虑具体操作、健康和环保等因素 之外，主要取决于它是否能够有效地溶解一种物质，同时又不影响与之相邻和共存的其它物质。在这方面，完全 凭借不断地实践和摸索、成功和失败所积累起来的直觉和经验，是不能够代替科学认识的。本文将根据油画修复 和保护的需要，对物质溶解性能的相关原理、运用和发展，作一个简略的回顾和介绍。 人们对溶解度的衡量有各种不同的角度和方法，可以产生出各种意义不同的数据。本文侧重分析由希尔布 莱德和汉森所建立的溶解度参数体系，以及由梯氏所设计的平面三角图。这一体系不仅帮助我们理解物质的溶解 原理，而且通过规范易懂的图解，形象化地展现各种溶剂以及溶剂和溶质之间的复杂关系，从而便于我们在实践 中对各种物质的溶解性能做出精确的比较和预计。虽然，随着科学的不断发展，我们已经认识到这一体系并不完 善，但作为复杂的化学原理和实际运用之间的一座桥梁，它依然有其重要的价值。 溶剂，溶质和溶液 溶剂（solvent ）： 通常为具备溶解其它物质能力的液体或不同液体的混合 溶质（solute ）： 被溶解的物质，可以是气体，液体或固体 溶液（solution ）： 溶剂和溶质的混合物，其中溶质的量，在比例上通常为少数 分子间的作用力 与气体不同的是，以液体和固体形式存在的物质，其分子和分子之间有一定的吸引力。分子间的吸引力是分 子间作用力（Molecular Interactions）的结果。要形成溶液，溶剂的分子必须瓦解和克服溶质分子相互间的作用 力，渗入溶质分子之间和周围；同时溶剂本身分子之间的联系，也要被溶质的分子瓦解并允许溶质的分子介入。 在这种情况下，溶剂分子之间，溶质分子之间以及溶剂和溶质分子之间的作用力，都必须大致相等。这