Solvant
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2008-07-17T07:58:01Z
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Un '''solvant''' est un liquide qui a la propriété de dissoudre et de diluer d'autres substances sans les modifier chimiquement et sans lui-même se modifier. L'eau est le solvant le plus courant.
==Généralités==
Le terme ''solvant organique'' se réfère aux solvants qui sont des [[composé organique|composés organiques]] qui contiennent des [[atome]]s de [[carbone]]. Habituellement, les solvants ont une [[température de fusion]] faible et s'évaporent facilement. Les solvants permettent de dissoudre les réactifs et d'amener les réactifs à se toucher. Ils ne réagissent pas chimiquement avec le composé dissout : ils sont inertes. Les solvants peuvent aussi être utilisés pour extraire les composés solubles d'un mélange, l'exemple le plus commun étant l'infusion de [[thé]] dans de l'eau chaude.
Les solvants sont souvent des liquides transparents avec une odeur caractéristique. La [[Concentration massique|concentration]] d'une solution est la quantité de composé dissous dans un certain volume de solvant.
Pour les solutions liquides (phase uniforme liquide contenant plusieurs espèces chimiques), si l'une des espèces est très largement majoritaire (au moins un facteur 100), on l'appelle le {{guil|solvant}}. C'est le cas de l'eau pour les solutions aqueuses (par exemple une solution aqueuse de [[sulfate de cuivre]] : l'eau est le solvant et les ions sulfate et cuivre(II) les [[soluté]]s).
En règle générale, les atomes ou molécules de même nature s'assemblent pour former un [[liquide]] ou un [[État solide|solide]] (un [[cristal]] ou un solide amorphe). Dans le cas d'une [[Solution (chimie)|solution]], le solvant empêche les atomes ou molécules de s'assembler, il les disperse. Dans le cas de l'eau, cela se produit selon deux phénomènes :
* une diminution des interaction électriques ([[force de Van der Waals|forces de Van der Waals]]) : l'eau a une [[permittivité]] électrique d'environ 80, ce qui signifie qu'elle divise les [[loi de Coulomb|forces de Coulomb]] par quatre-vingt ;
* une [[solvatation]] (pour l'eau une [[hydratation]]) : si les molécules du solvant sont [[dipôle électrostatique|polaires]], elles peuvent entourer les espèces dissoutes et former un « bouclier ».
== Types de solvants ==
On distingue trois types de solvants :
* Les [[solvant protique|solvants ''protiques'']] (également appelés solvants protogènes) : possédant un ou plusieurs atomes d'hydrogène susceptibles de former des [[liaison hydrogène|liaisons hydrogènes]]. Par exemple, l'[[eau]], le [[méthanol]], l'[[éthanol]], etc.
* Les [[solvant polaire aprotique|solvants ''aprotiques polaires'']] : possédant un [[moment dipolaire]] non nul et dénué d'atomes d'hydrogènes susceptibles de former des [[liaison hydrogène|liaisons hydrogènes]]. Par exemple, l'acétonitrile (CH<SUB>3</SUB>CN), le diméthylesulfoxyde (DMSO, (CH<SUB>3</SUB>)<sub>2</sub>SO), le [[tétrahydrofurane]] (THF, C<SUB>4</SUB>H<SUB>8</SUB>O), etc.
* Les [[solvant apolaire|solvants ''aprotique apolaires'']] : possédant un [[moment dipolaire]] permanent nul. Par exemple, le [[benzène]], les hydrocarbures: [[alcane]]s ramifiés ou linéaires, alcanes cycliques, [[alcène]]s , etc.
== Dissolution acide ==
La dissolution peut se faire par réaction chimique entre des espèces du solvant (en général des [[ion]]s) et le solide. Le cas le plus fréquent est celui de la dissolution par un [[acide]] : les [[proton]]s H<sup>+</sup> (ou dans l'[[eau]], les ions oxonium ou hydronium H<sub>3</sub>O<sup>+</sup>) provoquent une [[oxydation]] du solide
:2M + 2H<sup>+</sup> → 2M<sup>+</sup> + H<sub>2</sub>
(l'atome de solide M cède un [[électron]] à l'ion H<sup>+</sup> qui peut alors former une molécule de [[dihydrogène]]), l'ion M<sup>+</sup> étant alors soluble dans le solvant.
== Dissolution dans un verre ==
À haute température (au-delà de 2 000 °C), le [[verre]] ([[silice]] ou [[oxyde]] de [[silicium]] SiO<sub>2</sub>) est liquide. On peut donc y dissoudre un certain nombre de produits qui sont, eux, solides à cette température.
On peut aussi dissoudre les solides dans d'autres types de verre, comme par exemple le méta[[bore|borate]] de [[lithium]] ou le tétraborate de lithium, utilisés pour diluer les matériaux à analyser en [[spectrométrie de fluorescence X]] (technique de préparation dite de la « [[perle fondue]] »).
Bien qu'ayant lieu à haute température et avec un solvant différent, le principe est similaire à la dissolution dans l'eau (dispersion solvatation, dissolution acide).
== Les solvants ioniques ==
Alors que la plupart des solvants sont de natures moléculaires (formés d'une seule espèce neutre), il existe une nouvelle classe de solvants, appelés ''[[liquide ionique|liquides ioniques]]'', constitués d'[[anion]]s et de [[cation]]s. Les ''[[liquide ionique|liquides ioniques]]'' sont des sels fondus possédant un [[point de fusion]] inférieur à 100°C et une tension de vapeur quasiment nulle (ils sont non-volatils). Ils constituent une alternative de plus en plus sérieuse aux solvants moléculaires classiques et sont d'ores et déjà très utilisés en [[électrochimie]]. De nombreuses recherches actuelles s'interessent à leur utilisation pour la séparation des métaux [[radioactivité|radioactif]]s et pourraient aboutir à des solutions particulièrement écologiques pour le retraitement des [[déchet nucléaire|déchets nucléaires]].
== Exemples de solvants ==
L'[[eau]] est le solvant le plus connu.
Les différents types de solvants :
* Les hydrocarbures aromatiques : [[benzène]] (on utilise plutot le toluène à la place aujourd'hui), [[toluène]]
* Les solvants pétroliers : [[alcane]]s, [[alcène]]s
* Les [[ Alcool (chimie)|alcools]] : [[éthanol]], [[méthanol]]
* Les [[cétone]]s : [[acétone]]
* Les acides : acides acétique
* Les [[ester]]s : acétate d'éthyle
* Les [[Éther-oxyde|éthers]] : [[éther diéthylique|éther]]... mais aussi les [[éther de glycol|éthers de glycol]]
* Les [[hydrocarbure halogéné|hydrocarbures halogénés]] (chlorés, bromés ou fluorés) : [[perchloroéthylène]], [[trichloréthylène]], [[dichlorométhane]], chloroforme, [[tétrachlorure de carbone]] (nocifs pour la [[couche d'ozone]]).
* Les autres solvants : [[DMF]],[[DMSO]] et [[HMPT]]
=== Utilisations ===
Les solvants servent souvent de diluants, par exemple en [[peinture]].
Certains solvants servent de dégraissants, comme par exemple le [[perchloroéthylène]] qui est utilisé pour le [[nettoyage à sec]]
==Dangers des solvants==
De nombreux solvants présentent des risques pour la santé, ce qui est d'autant plus inquiétant qu'en [[2003]] 14,7% de la population salariée était exposée à des solvants (contre 12,3% en 1994; études [[INRS]]); il n'est pas nécessaire de travailler dans une usine chimique pour y être exposé : c'est aussi le cas des peintres, de la plasturgie, de l'imprimerie, du nettoyage, du funéraire, de la blanchisserie, etc.
Plusieurs types d'[[éther de glycol|éthers de glycol]] ont été ainsi mis en cause dans des cas de [[cancer]]s graves; neuf ont été classés "reprotoxiques" (dangereux pour les fœtus des femmes enceintes).
Enfin, de nombreux composés chimiques ont fait l'objet d'études faibles avant leur mise sur le marché et leurs effets et risques réels sont mal connus. D'où les passions autour du projet européen [[Enregistrement, évaluation et autorisation des produits chimiques |REACH]] qui pourrait obliger les industriels à mieux tester plus de produits, et l'importance du travail des comités d'hygiène ([[CHSCT]] en France) sur ces questions dans le cadre du travail. L'air des habitations peut aussi receler de nombreux solvants (issus des colles, de la peinture, voire des produits d'entretien), d'où la recommandation d'aérer chaque pièce au moins 10 minutes chaque jour.
== Voir aussi ==
* [[Solution aqueuse]]
=== Liens externes ===
* {{fr}} [http://www.atomer.fr/1/1Hildebrand.html Tableau avec les paramètres de solubilité de HILDEBRAND des solvants usuels]
{{portail chimie}}
[[catégorie:Solvant|*]]
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[[zh:溶剂]]