溶媒の混和性表

セクションの概要

• 混和性とは？
• 関連製品
• 混和性の判定方法
• 溶媒の混和性チャート
• 混和性チャートのダウンロード
• 溶解性と混和性
• 混和性のギャップ

「混和性」とは何か？

混和性とは、物質がどのように結合（または混合）して、沈殿物を含まない均一な溶液を形成するかを定義するものです。混和性は主に液体を指しますが、気体や固体相にも適用されることがあります。

混和性に関する研究は、多くの場合、材料科学や化学の分野で行われており、物質間の相互作用を予測するための新たな手法が、新たな発見を加速させる可能性があります。具体的な応用例は、以下のいくつかの分野で報告されています：

• 医薬品向けのポリマー研究
• 有機半導体などの先端材料向けの新規溶媒
• 充電式リチウムイオン電池の場合のように、電解質として使用されるイオン液体

混和性の判定方法

混和性の判定には、目視による評価が最も一般的です。2つの物質が層を形成する場合、それらは明らかに混和しません。より精密な判定方法としては、分光法などのクロマトグラフィー分析のほか、粘度測定、浸透圧測定、熱量測定などがあります。

一般的な実験用溶媒の互溶性については、以下に示すような表で簡単に確認できますが、新規の物質や溶媒の組み合わせについては、表に記載されていない可能性が高いです。このような場合、溶解性に関する一般的な規則を応用して互溶性を予測することができます。「類は類を溶かす」という原則があります。結合の種類が類似している化合物は、互いに溶解しやすく（場合によっては互溶しやすく）なります。

液体と水との混和性は、その液体の極性とどのように関連しているのでしょうか？

極性は溶解度（および混和性）に直接的な影響を与えます。液体は極性が似た液体と混和する傾向があり、非極性物質についても同様です。事実上、混合物中の分子間の引力や斥力は、たとえ別の種類の分子が追加されたとしても、ほぼ等しくなります。したがって、水と極性が似た液体は、水と混和するはずです。

極性の測定

結合双極子モーメントは、化学結合の極性を表す指標である。単位は0～11デビー（D）で、0は双極子モーメントがないことを示し、11は強い極性を示す。 共有結合を持つ液体など、多くの物質については、個々の結合ではなく分子全体の極性を知る方が有用です。化学者は、分子の結合双極子モーメントのベクトル和を近似して、その分子の極性の推定値としています。結合双極子モーメントの測定値は、当サイトの「溶媒センター」にある各溶媒のページで確認できます。 

溶媒の混和性チャート

混和性チャートダウンロード

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溶解性と混和性

溶解性と混和性は類似した現象を表しますが、同じものではありません。

溶解度は連続的な範囲で存在します。物質同士の結合は、ほとんど起こらない場合もあれば、非常に良く起こる場合もあり、溶液を「部分的に溶解する」や「ほぼ完全に溶解する」といった表現で説明することが可能です。

一方、混和性は、程度によって表現されることのない絶対的な性質です。物質が混和性を持つ場合、層分離、沈殿、部分的な混合、あるいは分離といった現象は起こりません。混和性があるということは、物質が完全に混ざり合うことを意味します。

2つの物質が互いに混和性を持つ場合、投入順序にかかわらず、それらは互いに完全に溶解します。例えば、テトラヒドロフラン（THF）と水は互いに混和性があります。

混和性のギャップ

混和性ギャップは、混合される物質が複数の相で存在し、その結果として混和性にギャップが生じる場合に発生する。言い換えれば、その条件下で物質が同じ相、あるいは互いに相容れる相に存在しないため、混合できないのである。相は温度や圧力の影響を受ける。