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Solubility03:00

Solubility

Solution, Solubility, and Solubility Equilibrium
A solution is a homogeneous mixture composed of a solvent, the major component, and a solute, the minor component. The physical state of a solution—solid, liquid, or gas—is typically the same as that of the solvent. Solute concentrations are often described with qualitative terms such as dilute (of relatively low concentration) and concentrated (of relatively high concentration).
In a solution, the solute particles (molecules, atoms, and/or ions)...
Recrystallization: Solid–Solution Equilibria01:10

Recrystallization: Solid–Solution Equilibria

Recrystallization is a purification technique used to separate impurities from solid compounds. In this technique, no chemical reactions occur. Instead, it exploits physical properties only, specifically, the solubility differences between the desired compound and impurities, either at a single temperature or at different temperatures, and under other selected conditions. The solid-solution equilibrium (solubility equilibrium) of each component in the solution represents a binary phase...
Factors Affecting Dissolution: Polymorphism, Amorphism and Pseudopolymorphism01:21

Factors Affecting Dissolution: Polymorphism, Amorphism and Pseudopolymorphism

Polymorphism refers to the existence of a drug substance in multiple crystalline forms, known as polymorphs. Recently, this term has been expanded to include solvates (forms containing a solvent), amorphous forms (non-crystalline forms), and desolvated solvates (forms from which the solvent has been removed).
Some polymorphic crystals possess lower aqueous solubility than their amorphous counterparts, leading to incomplete absorption. For instance, the oral suspension of Chloramphenicol, which...
Solubility Equilibria: Overview01:09

Solubility Equilibria: Overview

When a substance such as sodium chloride is added to water, it dissolves, forming an aqueous solution. The extent of dissolution is called solubility. The process of dissolution can exist in equilibrium, just like other chemical processes. Solubility equilibria are also called precipitation equilibria because the process of solubility can be reversible. The reverse of the solubility process is called precipitation.
Solubility is important in biological and environmental processes. A notable...
Enthalpy of Solution02:39

Enthalpy of Solution

There are two criteria that favor, but do not guarantee, the spontaneous formation of a solution:
Energetics of Solution Formation02:35

Energetics of Solution Formation

The formation of a solution is an example of a spontaneous process, which is a process that occurs under specified conditions without energy from some external source.
When the strengths of the intermolecular forces of attraction between solute and solvent species in a solution are no different than those present in the separated components, the solution is formed with no accompanying energy change. Formation of the solution requires the solute–solute and solvent–solvent electrostatic forces to...

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Cambios reversibles en el pH de la solución resultantes de cambios en la solubilidad del polímero termoresponsivo.

Yanfei Yang1, Alexander J Mijalis, Hui Fu

  • 1Department of Chemistry, Texas A&M University, College Station, Texas 77842-3012, USA.

Journal of the American Chemical Society
|April 12, 2012
PubMed
Resumen

Los polímeros con propiedades de temperatura de solución más baja crítica (LCST) pueden alterar el pH de la solución. Este cambio de pH se produce de manera reversible cuando los grupos colgantes anfotéricos en el polímero interactúan con el cambio de hidratación durante las transiciones de fase.

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Área de la Ciencia:

  • Química de Polímeros La Química de Polímeros es la química de los polímeros.
  • Química Física es la química física.
  • Química de la Solución Química de la Solución

Sus antecedentes:

  • Los polímeros con una temperatura de solución crítica inferior (LCST) exhiben una transición de fase de soluble a insoluble con el aumento de la temperatura.
  • Los grupos colgantes anfotéricos en polímeros, como el carboxilato o las sales de amonio, experimentan entornos de solvación alterados durante la separación de fases inducida por LCST.
  • Los cambios en la solvación tienen un impacto significativo en la acidez o la basicidad de estos grupos anfotéricos.

Objetivo del estudio:

  • Investigar los cambios reversibles en el pH de la solución inducidos por el fenómeno de la temperatura de solución más baja crítica (LCST) en polímeros.
  • Explorar la influencia de los grupos colgantes anfotéricos en el comportamiento del polímero durante las transiciones de fase.
  • Demostrar el potencial para controlar el pH de la solución a granel a través de eventos LCST de polímeros.

Principales métodos:

  • Utilizando polímeros con grupos anfotéricos colgantes (sales de carboxilato, sales de amonio) y propiedades de temperatura de solución más baja crítica (LCST).
  • Disolver polímeros en soluciones con un pH cercano al pK (a) de los grupos colgantes.
  • Monitorear los cambios en el pH de la solución en función de la temperatura durante los eventos LCST.
  • Observación de los cambios en el pH utilizando indicadores comunes y mediciones directas del pH.
  • Investigando el efecto de las sales kosmotrópicas en los cambios de pH inducidos por LCST.

Principales resultados:

  • La precipitación de polímeros inducida por LCST conduce a cambios significativos y reversibles en la acidez / basicidad de los grupos de colgantes anfotéricos.
  • Las sales de carboxilato capturan protones, formando ácidos carboxílicos, mientras que las sales de amonio liberan protones, formando aminas neutras durante la separación de fases.
  • Polímeros como el poli (N-isopropilacrilamida) con suficiente carga de comonomeros pueden alterar el pH de la solución a granel cerca de su LCST.
  • Los cambios de pH reversibles se confirmaron visualmente con indicadores y se midieron cuantitativamente a través del monitoreo del pH.
  • La adición de sales kosmotrópicas también desencadena cambios reversibles en el pH de la solución asociados con eventos LCST.

Conclusiones:

  • Los cambios de hidratación que acompañan a los eventos LCST del polímero pueden aprovecharse para modular la acidez / basicidad de los grupos anfotéricos colgantes.
  • Este fenómeno permite un control reversible sobre el pH de la solución a granel ajustando la estructura del polímero y las condiciones ambientales.
  • El estudio demuestra un nuevo método para la manipulación del pH utilizando polímeros que responden a estímulos.