Parametro di solubilità di Hansen

Il parametro di solubilità di Hansen è un coefficiente sperimentale introdotto da Charles Hansen per predire la solubilità di un soluto (ad esempio un polimero) in un solvente.[1]

La definizione del parametro di Hansen discende dall'osservazione sperimentale che "il simile scioglie il simile",[2] per cui si forma una soluzione se l'energia di dissoluzione del soluto nel solvente è paragonabile all'energia che si esplica tra le molecole di soluto puro.

Per avere una migliore predizione, l'energia di dissoluzione viene inoltre scomposta da Hansen in 3 contributi, per cui si deve avere la somiglianza di tutti e tre questi contributi, che sono:

  •   δ d {\displaystyle \ \delta _{d}} : energia delle forze di dispersione (forze di van der Waals)
  •   δ p {\displaystyle \ \delta _{p}} : energia associata ai Legami intermolecolari dipolari
  •   δ h {\displaystyle \ \delta _{h}} : energia associata ai legami idrogeno.

Per verificare la solubilità di un soluto in un determinato solvente, si traccia anzitutto in uno spazio tridimensionale   ( δ d , δ p , δ h ) {\displaystyle \ (\delta _{d},\delta _{p},\delta _{h})} (detto "spazio di Hansen") una sfera centrata nel punto   ( δ d 2 , δ p 2 , δ h 2 ) {\displaystyle \ (\delta _{d2},\delta _{p2},\delta _{h2})} e con raggio pari a:[2][3]

  ( R a ) 2 = 4 ( δ d 1 − δ d 2 ) 2 + ( δ p 1 − δ p 2 ) 2 + ( δ h 1 − δ h 2 ) 2 {\displaystyle \ (Ra)^{2}=4(\delta _{d1}-\delta _{d2})^{2}+(\delta _{p1}-\delta _{p2})^{2}+(\delta _{h1}-\delta _{h2})^{2}}

in cui gli apici "1" e "2" si riferiscono rispettivamente al solvente e al soluto.

Quindi si individua nello spazio di Hansen il punto corrispondente al solvente, e a seconda della posizione reciproca di tale punto rispetto alla sfera rappresentativa del soluto si realizzerà uno dei seguenti casi:

  • il punto rappresentativo del solvente sta dentro la sfera rappresentativa del soluto: si ha miscibilità totale;
  • il punto rappresentativo del solvente sta sulla superficie della sfera rappresentativa del soluto: si ha miscibilità parziale;
  • il punto rappresentativo del solvente sta fuori dalla sfera rappresentativa del soluto: in questo caso non si ha miscibilità.

Note

  1. ^ Charles Hansen, Hansen Solubility Parameters: A user's handbook, Second Edition, Boca Raton, Fla, CRC Press, 2007, ISBN 978-0-8493-7248-3.
  2. ^ a b Regole generali per la solubilità dei polimeri Archiviato il 9 maggio 2010 in Internet Archive.
  3. ^ Copia archiviata (PPT), su hansen-solubility.com. URL consultato il 15 luglio 2010 (archiviato dall'url originale il 24 dicembre 2010).

Bibliografia

  • (EN) Charles M. Hansen, Hansen solubility parameters: a user's handbook, 2ª ed., CRC Press, 2007, ISBN 0-8493-7248-8.
  • (EN) Steven Abbott, Charles M. Hansen, Hansen Solubility Parameters in Practice, Hansen-Solubility, 2008, ISBN 0-9551220-2-3.
  • (EN) Allan F. M. Barton, CRC handbook of solubility parameters and other cohesion parameters, 2ª ed., 1991, ISBN 0-8493-0176-9.

Voci correlate

  • Solubilità

Collegamenti esterni

  • (EN) Hansen Solubility Parameters, su hansen-solubility.com.
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