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Acetona, isopropanol e etanol parecem, à primeira vista, bastante semelhantes: líquidos incolores, frequentemente inflamáveis e utilizados como solventes em muitos processos técnicos. Ainda assim, não são intercambiáveis de forma arbitrária.

Um solvente pode dissolver rapidamente uma substância e permanecer quase sem efeito sobre outra. Pode misturar-se completamente com água ou formar uma segunda fase. Pode evaporar rapidamente após a limpeza ou permanecer muito tempo sobre uma superfície. E uma qualidade adequada para processos técnicos pode não ser, de modo algum, adequada para HPLC ou análise de vestígios.

A seleção correta não começa, por isso, pelo nome do produto, mas pela questão: O que deve o solvente fazer no meu processo?

Este guia mostra o papel que a polaridade, a solubilidade em água, o ponto de ebulição, o comportamento de evaporação, a pureza e a segurança desempenham na seleção.

Índice

Porque é que não existe "o melhor" solvente?

Um bom solvente cumpre os requisitos de uma aplicação concreta.

Para a limpeza de um componente metálico, por exemplo, pode ser desejável uma evaporação rápida. Numa extração, por outro lado, pode ser importante que o solvente se misture o mínimo possível com água. Na HPLC, por sua vez, desempenham um papel as impurezas que, numa limpeza técnica, seriam completamente irrelevantes.

Por isso, o mesmo solvente pode ser muito adequado para uma aplicação e inadequado para outra.

Na seleção, devem ser respondidas pelo menos as seguintes questões:

• O que deve ser dissolvido?
• A substância-alvo é polar ou apolar?
• O solvente pode misturar-se com água?
• Com que rapidez deve evaporar?
• Que resíduos são admissíveis?
• Que materiais entram em contacto com ele?
• O solvente é utilizado para uma análise?
• Que requisitos de pureza se aplicam?
• Que perigos existem?
• Que quantidades são utilizadas?

Só depois vale a pena comparar produtos concretos.

Que critérios são decisivos na seleção?

Na prática, seis propriedades são particularmente relevantes.

1. Polaridade

Influencia fortemente quais as substâncias que se dissolvem bem.

2. Solubilidade em água

Determina, entre outros aspetos, se se formam duas fases e quão facilmente o solvente pode ser separado de um sistema aquoso.

3. Ponto de ebulição e pressão de vapor

Estas propriedades influenciam o comportamento de evaporação e a posterior remoção do processo.

4. Reatividade química

Um solvente não deve reagir indesejadamente com o substrato, os reagentes, os recipientes ou os materiais das instalações.

5. Pureza

Uma qualidade técnica pode ser suficiente para uma limpeza, enquanto uma análise cromatográfica impõe requisitos muito mais rigorosos.

6. Propriedades de perigo

Inflamabilidade, riscos para a saúde, valores-limite de exposição profissional e medidas de proteção necessárias fazem parte da seleção desde o início.

Um erro frequente consiste em considerar apenas um destes pontos.

«Dissolve bem» não é suficiente se o solvente atacar simultaneamente a peça de trabalho ou interferir com a análise posterior.

Polaridade explicada de forma simples

As moléculas possuem uma determinada distribuição de cargas elétricas.

Se esta distribuição for claramente irregular, fala-se, de forma simplificada, de uma substância polar. Se a distribuição de carga for mais uniforme, a substância é menos polar ou apolar.

Exemplos de solventes polares típicos são:

• Água,
• Metanol,
• Etanol,
• Isopropanol,
• Acetona,
• Acetonitrilo.

Entre os solventes menos polares ou apolares incluem-se, por exemplo:

• Heptano,
• Hexano,
• Tolueno.

No entanto, esta classificação não é uma fronteira rígida. A polaridade é, antes, um espetro.

A acetona e a água, por exemplo, são ambas polares, mas ainda assim possuem propriedades claramente diferentes.

Prótico polar ou aprótico polar: qual é a diferença?

Entre os solventes polares, distingue-se ainda entre solventes próticos e apróticos.

Solventes próticos polares

Isto inclui, por exemplo:

• Água,
• Metanol,
• Etanol,
• Isopropanol.

Estas substâncias possuem grupos que conseguem formar ligações de hidrogénio particularmente bem.

Isto influencia:

• Solubilidade,
• velocidade de reação,
• Interação com iões,
• Comportamento em reações químicas.

Solventes apróticos polares

Isto inclui, por exemplo:

• Acetona,
• Acetonitrilo,
• Dimetilsulfóxido,
• determinados éteres.

Também eles podem possuir uma polaridade significativa, mas não têm a mesma capacidade de doar protões que os solventes próticos.

Esta diferença pode ser decisiva em sínteses químicas.

Para uma simples limpeza de superfícies, a classificação é frequentemente menos importante do que numa reação química planeada especificamente. Ainda assim, ajuda a compreender por que dois solventes "polares" não produzem os mesmos resultados.

O que significa "semelhante dissolve semelhante"?

A conhecida regra geral é:

As substâncias polares dissolvem-se frequentemente melhor em solventes polares, e as substâncias apolares frequentemente melhor em solventes menos polares.

Isso é útil, mas não é uma regra universal.

Exemplo 1: Sal

Muitos sais inorgânicos dissolvem-se bem em água, mas mal em hidrocarbonetos apolares.

Exemplo 2: Óleo

Os óleos e as gorduras dissolvem-se frequentemente melhor com solventes orgânicos menos polares do que com água pura.

Exemplo 3: Contaminação mista

Uma contaminação industrial pode conter simultaneamente:

• Gordura,
• Resina,
• Poeira,
• Água,
• Sais,
• Resíduos de processo.

Então a polaridade por si só não é suficiente para a decisão.

Também:

• temperatura,
• concentração,
• tempo de contacto,
• movimento mecânico,
• Superfície do material

influenciam o resultado.

A regra geral deve, por isso, ser entendida como ponto de partida para a seleção, e não como uma solução pronta.

Por que a solubilidade em água é importante

A solubilidade em água e a polaridade estão relacionadas, mas não são a mesma coisa.

Para muitos processos técnicos, uma questão particularmente prática é mais importante:

O solvente mistura-se completamente com a água ou formam-se duas fases?

Solventes miscíveis com água

Entre outros, incluem-se:

• Acetona,
• Etanol,
• Isopropanol,
• Metanol,
• Acetonitrilo.

Isso é útil, por exemplo, quando:

• se limpa uma superfície que contém água,
• se processa um sistema aquoso,
• a água de um processo não pode ser completamente excluída.

Solventes apenas limitadamente miscíveis com água

Outros solventes orgânicos dissolvem-se apenas parcialmente em água.

Isso pode ser interessante para extrações.

A substância desejada distribui-se então entre duas fases líquidas. Dependendo da solubilidade, pode passar preferencialmente para a fase orgânica.

Exemplo prático

Se se pretender extrair um componente orgânico de uma amostra aquosa, um solvente completamente miscível com água é frequentemente inadequado.

Em vez de duas fases, forma-se uma única fase líquida.

Para uma extração líquido-líquido clássica, são normalmente necessárias duas fases que não sejam completamente miscíveis.

É exatamente por isso que um solvente excelente para limpeza pode ser a escolha errada para uma extração.

Ponto de ebulição e evaporação: o que diz realmente este valor?

Ao comparar solventes, olha-se frequentemente para o ponto de ebulição.

Quanto mais baixo for o ponto de ebulição, mais facilmente um solvente pode, em condições comparáveis, ser frequentemente removido.

No entanto, isto é apenas uma orientação.

A velocidade real de evaporação é também influenciada por:

• Pressão de vapor,
• temperatura,
• Movimento do ar,
• Superfície,
• Humidade do ar,
• Composição da mistura.

Quando é que a evaporação rápida é vantajosa?

Por exemplo, em:

• limpeza de componentes,
• desengorduramento,
• algumas preparações analíticas de amostras,
• Processos em que deve permanecer o mínimo possível de solvente residual.

A acetona é um exemplo típico de um solvente relativamente volátil.

Quando é que a evaporação rápida pode ser um problema?

Em:

• etapas de limpeza mais longas,
• processos abertos,
• Revestimentos,
• Extrações,
• Aplicações em que uma composição constante é importante.

Um solvente que evapora muito rapidamente também pode alterar a concentração de uma mistura aberta.

Um ponto de ebulição mais elevado pode ser uma vantagem

Um solvente menos volátil permanece mais tempo no processo.

Isso pode ser útil quando:

• são necessários tempos de contacto mais longos,
• é realizada uma reação a temperatura elevada,
• deve ser evitada uma perda demasiado rápida de solvente.

Portanto, também no ponto de ebulição não existe um „quanto mais baixo, melhor“.

Não esquecer o ponto de inflamação e a proteção no trabalho

A seleção não deve basear-se apenas nas propriedades técnicas.

Muitos solventes orgânicos comuns são facilmente ou altamente inflamáveis.

Os vapores podem dispersar-se no ar e inflamar-se numa fonte de ignição adequada.

O ponto de inflamação descreve, de forma simplificada, a partir de que temperatura se pode formar sobre um líquido uma quantidade de vapor inflamável.

Não é o mesmo que:

• ponto de ebulição,
• Temperatura de ignição,
• Valor-limite de exposição profissional.

Por este motivo, antes da utilização devem ser verificadas as indicações concretas da ficha de dados de segurança.

Para a Alemanha, são também relevantes os valores-limite de exposição profissional da TRGS 900. A TRGS 900 atual foi novamente alterada e complementada em 2026. BAuA

Dependendo do solvente e do processo, podem ser necessários:

• ventilação ou aspiração adequada,
• óculos de proteção,
• luvas resistentes a produtos químicos,
• instalações e equipamentos elétricos adequados,
• proteção contra cargas eletrostáticas,
• armazenamento separado,
• Limitação de fontes de ignição.

Um solvente tecnicamente adequado pode, ainda assim, ser a pior escolha em termos operacionais se um produto mais seguro cumprir o mesmo objetivo.

Acetona, isopropanol, etanol e outros solventes em comparação

A seguinte visão geral é deliberadamente simplificada. Serve para uma primeira orientação e não substitui a verificação específica do produto.

A adequação real depende sempre do produto, do substrato, dos requisitos de segurança e da qualidade desejada.

Acetona: rápida, polar e versátil

A acetona é frequentemente utilizada quando:

• os resíduos orgânicos devem ser dissolvidos,
• se deseja uma evaporação rápida,
• é necessária uma certa miscibilidade com água.

Dissolve muitos:

• gorduras,
• resinas,
• componentes de adesivos,
• resíduos orgânicos.

Ao mesmo tempo, a acetona pode atacar determinados plásticos, vernizes e revestimentos.

Por isso, um bom efeito de limpeza não significa automaticamente uma boa compatibilidade com os materiais.

A ChemMarkt disponibiliza acetona, por exemplo, também numa qualidade HPLC com um teor mínimo indicado de 99,8 %. Isto mostra bem que não é apenas a substância em si que é decisiva, mas também a qualidade específica para a aplicação. ChemMarkt.de

Isopropanol: frequentemente interessante para processos de limpeza

O isopropanol, também chamado 2-propanol ou IPA, é totalmente miscível com água e é utilizado em numerosos processos laboratoriais e técnicos.

Oferece frequentemente um compromisso sensato entre:

• Propriedades de dissolução,
• Evaporação,
• Compatibilidade com água,
• Manuseamento.

No atual sortimento da ChemMarkt, por exemplo, é oferecido isopropanol com uma pureza mínima de 99,5 %. ChemMarkt.de

Ainda assim, o isopropanol não é automaticamente um substituto da acetona.

Uma substância que se dissolve bem em acetona não tem necessariamente o mesmo comportamento em IPA. Do mesmo modo, o tempo de secagem pode ser bastante diferente.

Etanol: verificar com precisão a concentração e a qualidade

No caso do etanol, entra também em jogo a concentração.

O etanol a 70 por cento é um produto diferente do etanol a 96 ou 99,8 por cento.

Para processos técnicos ou analíticos, o teor de água pode ser decisivo.

Também o grau de pureza desempenha um papel.

A ChemMarkt disponibiliza atualmente, por exemplo, etanol 96 % tanto na qualidade "puro" como "puro para análise". As especificações diferem, entre outros aspetos, nas quantidades admissíveis de determinadas impurezas. ChemMarkt.de

Este é um bom exemplo de por que razão a afirmação:

"Preciso de etanol"

pode ser demasiado imprecisa para um pedido profissional.

Melhor:

"Preciso de etanol 96 %, com uma especificação adequada à minha aplicação."

Que solvente é adequado para a limpeza?

Em aplicações de limpeza, deve primeiro determinar que resíduo deve ser removido.

Resíduos gordurosos ou oleosos

É importante uma afinidade suficiente com os componentes não polares.

Dependendo do material, podem fazer sentido, entre outros, solventes menos polares ou sistemas mistos.

Resíduos solúveis em água

Neste caso, a água ou solventes compatíveis com água podem ser mais adequados.

Resinas e resíduos de cola

A adequação depende fortemente da estrutura concreta do polímero.

A acetona consegue dissolver bem algumas resinas ou componentes de colas, mas ataca simultaneamente determinados plásticos e revestimentos.

Componentes eletrónicos ou sensíveis

Aqui desempenham também um papel:

• teor de água,
• resíduos após evaporação,
• Compatibilidade com os materiais,
• Taxa de evaporação.

A solução com o maior poder de dissolução não é, por isso, automaticamente a melhor.

Um processo de limpeza profissional deve cumprir três pontos simultaneamente:

dissolver resíduos, não danificar a superfície, não deixar resíduos problemáticos.

Que solvente é adequado para extrações?

Numa extração, pretende-se transferir uma determinada substância de uma mistura de forma o mais seletiva possível.

A seleção depende, entre outros fatores, de:

• polaridade do composto alvo,
• polaridade do solvente,
• solubilidade em água,
• densidade,
• ponto de ebulição,
• estabilidade química,
• remoção posterior do solvente.

Extração líquido-líquido

Quando são necessárias uma fase aquosa e uma fase orgânica, o solvente orgânico não pode ser totalmente miscível em água.

De seguida, é importante saber em que fase a substância desejada se concentra mais.

Extração sólido-líquido

Aqui, uma substância é dissolvida a partir de um material sólido.

Por exemplo, os seguintes fatores podem ser decisivos:

• superfície do material,
• dimensão das partículas,
• temperatura,
• tempo de contacto,
• polaridade do solvente.

Também aqui, "solvente mais forte" não é automaticamente sinónimo de "melhor extração".

A seletividade pode ser mais importante do que o poder de dissolução máximo.

Que solventes são utilizados em sínteses?

Nas reações químicas, o solvente é frequentemente mais do que apenas um líquido no qual as substâncias se encontram.

Pode influenciar:

• velocidade de reação,
• solubilidade dos reagentes,
• equilíbrio,
• reações secundárias,
• seletividade,
• controlo de temperatura.

Por isso, nas sínteses distingue-se, entre outros, entre:

• próticos,
• apróticos,
• polares,
• menos polares

solventes.

O ponto de ebulição também pode ser decisivo quando uma reação tem de ser realizada a uma determinada temperatura.

Um procedimento já estabelecido não deve ser alterado para outro solvente apenas por razões de custo.

Uma tal alteração pode:

• rendimento,
• pureza,
• tempo de reação,
• perfil de subprodutos

influenciar.

Por que a HPLC e a LC-MS precisam de qualidades de solvente especiais

Aqui torna-se particularmente claro por que pureza química e adequação analítica não são a mesma coisa.

Um solvente pode ter um teor principal muito elevado e, ainda assim, interferir numa análise HPLC.

São relevantes, por exemplo:

• absorção de UV,
• teor de partículas,
• resíduo de evaporação,
• teor de ácidos e bases,
• impurezas iónicas,
• Vestígios de metais.

A Merck descreve os solventes HPLC não apenas com base na sua pureza nominal, mas também através da baixa absorção de UV, do baixo teor de partículas e do baixo resíduo de evaporação. Para LC-MS, tornam-se adicionalmente relevantes valores de fundo iónico particularmente baixos e baixos teores de metais. Merck Millipore

Exemplo

Para uma limpeza técnica, uma acetona "pura" pode ser perfeitamente suficiente.

Para uma medição cromatográfica, por outro lado, pode ser necessária uma qualidade HPLC especialmente testada.

É exatamente por isso que não se deve perguntar:

"A acetona é suficientemente pura?"

Mas sim:

"Esta acetona está especificada para o meu método analítico?"

Puro ou HPLC: por que o grau de pureza é decisivo

O grau de pureza deve ser sempre considerado em relação ao processo.

Para muitas aplicações técnicas é suficiente uma qualidade como:

• técnico,
• puro.

Para análises quantitativas podem ser necessários:

• p.a.,
• ACS,
• Reagentes conformes com a ISO.

Para métodos instrumentais acrescem qualidades específicas para cada aplicação:

• HPLC,
• GC,
• LC-MS,
• Espectroscopia.

A ChemMarkt comercializa, por exemplo, acetona tanto em qualidade HPLC como numa variante para aplicações espectroscópicas. ChemMarkt.de

Assim se torna visível um princípio importante:

O maior grau de pureza não é automaticamente o correto. A especificação tem de ser adequada ao método.

Verificar a compatibilidade com materiais antes da aplicação

Um solvente pode dissolver excelentemente o resíduo desejado e, ao mesmo tempo, danificar a superfície.

Particularmente sensíveis podem ser:

• Plásticos,
• Elastómeros,
• Vernizes,
• Revestimentos,
• Adesivos,
• Vedações.

As possíveis consequências são:

• Inchaço,
• Tornar-se quebradiço,
• Descoloração,
• Fosqueamento,
• Descolamento de um revestimento,
• Perda de propriedades mecânicas.

Por isso, antes de uma nova aplicação, verificar:

• Que material é tratado?
• Que informações fornece o fabricante?
• Existe uma tabela de resistência?
• É possível fazer um teste numa zona não crítica?
• Durante quanto tempo existe contacto?
• A que temperatura se trabalha?

A concentração e o tempo de contacto também desempenham um papel.

Um breve contacto pode ser inofensivo, enquanto um contacto mais prolongado danifica o mesmo material.

Porque o preço por litro não é o critério de seleção mais importante

O solvente mais barato pode ser a opção mais cara no processo.

Por exemplo, quando:

• é necessário significativamente mais produto,
• a evaporação ocorre demasiado rapidamente,
• as superfícies são danificadas,
• é necessária limpeza adicional,
• as medições analíticas têm de ser repetidas,
• são necessárias medidas de proteção mais rigorosas,
• grandes quantidades são geradas como resíduos perigosos.

Por isso, para a compra faz sentido um cálculo mais amplo.

Devem ser tidos em conta:

• Preço por litro,
• Quantidade necessária,
• Grau de pureza,
• Perdas por evaporação,
• Eliminação,
• Armazenamento,
• Proteção no trabalho,
• Tempo de processo,
• possíveis defeitos de qualidade.

O solvente mais económico é aquele que cumpre de forma fiável a função necessária com um esforço global aceitável.

Erros típicos na seleção de solventes

Selecionar apenas pelo nome da substância

«Etanol» ou «acetona» não é suficiente.

A concentração e a qualidade também têm de ser adequadas.

Olhar apenas para a polaridade

A polaridade é importante, mas não é o único fator decisivo.

Solubilidade em água, compatibilidade com materiais, evaporação e segurança podem ser mais importantes.

Ponto de ebulição baixo visto automaticamente como vantagem

A evaporação rápida pode ser prática, mas também:

• elevadas perdas,
• maior exposição a vapores,
• Alterações de concentração

causar.

Utilizar qualidade técnica numa análise sensível

Uma elevada pureza nominal não significa automaticamente adequação para HPLC ou LC-MS.

Comprar qualidade HPLC para qualquer aplicação técnica

Isso também é desnecessário.

Se a especificação adicional não trouxer vantagens, apenas surgem custos mais elevados.

Não verificar a compatibilidade dos materiais

Especialmente a acetona e outros solventes orgânicos podem atacar determinados plásticos, vernizes e vedantes.

Ignorar o teor de água

Para alguns processos, um baixo teor de água é decisivo.

Etanol 70 %, etanol 96 % e etanol com baixo teor de água não são, por isso, intercambiáveis de forma arbitrária.

Ler a ficha de dados de segurança apenas após a encomenda

As propriedades de perigo influenciam:

• Local de trabalho,
• Armazenamento,
• Transporte,
• Medidas de proteção.

A ficha de dados de segurança faz, por isso, parte já da seleção do produto.

Comparar apenas o preço por litro

O produto químico mais barato pode causar custos adicionais de processo, segurança ou eliminação.

Lista de verificação antes da encomenda

Responda às seguintes perguntas antes de selecionar um solvente:

• Que substância ou resíduo deve ser dissolvido?
• A substância-alvo é mais polar ou apolar?
• O solvente tem de se misturar com água?
• Deve formar-se uma segunda fase líquida?
• Com que rapidez deve o solvente evaporar-se?
• É necessário um determinado intervalo de ebulição?
• Que materiais entram em contacto com ele?
• Podem os plásticos ou revestimentos ser atacados?
• O solvente é utilizado numa reação química?
• Está planeada uma medição analítica?
• Que classe de pureza é necessária?
• É necessária qualidade HPLC, GC ou LC-MS?
• É necessário um determinado teor de água?
• Que impurezas são críticas?
• Que perigos indica a ficha de dados de segurança?
• Existe um valor-limite de exposição profissional?
• Que condições de armazenamento se aplicam?
• Que tamanho de embalagem é realmente consumido?
• Como é eliminado o solvente usado?
• Existe uma alternativa tecnicamente equivalente, mas mais segura?

Um solvente nunca deve, portanto, ser selecionado exclusivamente com base no facto de "dissolver bem" uma substância.

A polaridade determina parte da solubilidade. A solubilidade em água influencia a formação de fases. O ponto de ebulição e a pressão de vapor determinam o comportamento de evaporação. A pureza determina a adequação analítica. E as propriedades de perigo determinam se um produto pode ser utilizado de forma sensata em operação.

Quanto mais precisa for a definição da aplicação, mais simples será a seleção.