Существует несколько трактований термина растворимость.
Растворимость - это способность вещества растворяться в воде или другом растворителе.
Растворимость – это способность веществ растворяться друг в друге, количественно характеризуется коэффициентом растворимости (к или р) - это масса растворённого вещества, приходящаяся на 100 или 1000г растворителя, в насыщенном растворе - при определённой температуре.
Растворимость вещества зависит от различных факторов: природы вещества и растворителя, от агрегатного состояния, от температуры и давления (для газов).
Существует утверждение “Подобное растворяется в подобном”. Это означает, что молекулярные и ионные соединения с полярной связью хорошо растворяются в полярных растворителях, а вещества с неполярной связью – в неполярных .
Главным растворителем является вода. Но не все вещества, особенно органические, растворяются в воде. Для растворения используют различные растворители, такие как ацетон, спирт, бензол, эфир, хлороформ, метанол и т.д. Применяются также смеси растворителей, например, смеси спирта с водой.
Чтобы растворить твердое вещество, его следует очень мелко измельчить (истереть вступке или помолоть в мельнице). Это делается для того, чтобы увеличить поверхность соприкосновения растворяемого вещества и растворителя. При перемешивании или взбалтывании ускоряется процесс получения раствора. Часто на емкость, в которой готовится раствор, надевают обратный холодильник. Его используют в основном для приготовления растворов путем кипячения. Этим уменьшают потери растворителя. Образующиеся при нагреваниипары смеси осаждаются в холодильнике и стекают обратно. Особенно это важно для горючих растворителей, пары которых из открытого сосуда могли бы загореться от соприкосновения с нагревающим элементом.
Растворимость веществ бывает:
- неограниченная
(Примеры: вода и спирт; калия хлорид и калия бромид; калий и рубидий) – эти вещества смешиваются в любых соотношениях.
- ограниченная (Пример: вода и соль поваренная) – определенное количество растворенного вещества
По степени растворимости все вещества делятся:
- Хорошо растворимые (растворимость при 200С более 1 г)
- Малорастворимые (растворимость при 200С от 0,01до 1,0 г)
- Нерастворимые (растворимость при 200С не более 0,01 г)
Хорошо растворимым считается вещество, если более 10 г его хорошо растворяется в 100 г воды.
Малорастворимым называют вещество, если в 100 г воды его растворяется менее 1 г.
И нерастворимые – это такие вещества, менее 0,01 г которых переходит в раствор.
Совсем нерастворимых веществ не бывает. Даже когда воду наливают в стеклянный сосуд, то незначительная часть молекул стекла переходит в раствор.
Что дает нам знание о растворимости веществ в производстве косметики? Существует множество вариантов композиций косметических продуктов. Чтобы предотвратить потенциальную несовместимость компонентов в них, для этого и необходимы знания о растворимости веществ. Зная, как и в чем растворяются вещества, подбирают правильный, последовательный ввод в реактор всех необходимых компонентов при изготовлении косметических средств. Понятие «растворимость» широко используется и в фармакологии. По определению растворимости судят о чистоте субстанции и вспомогательных веществ.
При изготовлении лекарственных средств, биологически активных добавок (БАД) зная о растворимости, применяют специальные технологические приемы:
- Изменяют последовательность растворения (смешивания) ингредиентов.
- Используют приемы раздельного растворения компонентов.
- Смешивают части лекарственных веществ, различные основы и затем объединяют эти части в единое целое
Зная о растворимости веществ, подбирают различные сорастворители, солюбилизаторы и стабилизаторы для создания прочных лекарственных форм.
растворимости веществ в разных растворителях обычно приводятся в частных статьях на субстанции или вспомогательные вещества.
Под растворимостью веществ в фармакопее подразумевают условные термины, которые приведены в таблице № 1(1):
Таблица №1:
Термины | Объем (мл.) растворителя для растворения 1г вещества |
растворим очень легко | менее 1 |
растворим легко | 1 - 10 |
растворим | 10 - 30 |
растворим умеренно | 30 - 100 |
растворим мало | 100 - 1000 |
растворим очень мало | 1000 - 10 000 |
практически не растворим | более 10 000 |
Очень важны для приема лекарственных средств и БАД знания о растворимости препарата. Лекарственное средство легче проникает в растворенном виде в желудочно – кишечный тракт, таким образом, принося более быстрый эффект облегчения больному, в отличие от мало растворимых или трудно растворимых лекарственных форм.
Как определяется растворимость веществ?
Берется навеска исследуемого вещества, помещается в отмеренное количество растворителя, раствор встряхивается в течение 10 мин.
Все определения проводят при температуре (18-22)0С.
Для медленно растворимых веществ (время растворения которых более 20 минут) возможно прогревание на водяной бане до 300С.
После энергичного встряхивания в течение двух минут и охлаждения раствора до (18-22)0С визуально фиксируют результат.
Для медленно растворимых веществ условия растворимости указываются в частных статьях.
Вещество считается растворившимся, если при рассмотрении раствора в проходящем свете в нем не обнаруживаются частицы.
Если неизвестна растворимость вещества, то методика испытания следующая:
Берут 1 г вещества, прибавляют 1 мл растворителя и проводят испытание, как описано выше. Если вещество полностью растворилось, оно считается растворимым очень легко.
Если растворение произошло не полностью, то берут 100 мг растертого вещества, добавляют 1 мл растворителя и снова растворяют. Навеска растворилась полностью - делают вывод, что вещество легко растворимо.
В случае, если растворение произошло не полностью, в этот раствор добавляют 2 мл растворителя и продолжают испытание. Навеска растворилась – считается, что вещество растворимо.
Если растворение прошло не полностью, то в раствор добавляют еще 7 мл растворителя и снова проводят растворение, как описано выше. Если при наблюдении в проходящем свете визуально не наблюдаются частицы, значит растворение прошло. Такое вещество считается умеренно растворимым.
В случае обнаружения нерастворенных частиц навески испытания проводят с 10 мг растертого вещества, добавляя к нему 10 мл растворителя. В том случае, если оно растворилось полностью –вещество считается мало растворимым.
Если растворение прошло не полностью, берут 10 мг растертого вещества, прибавляют к нему 100 мл растворителя и снова проводят испытание, как описано в методике. Вещество полностью растворилось – оно очень мало растворимо.
Если не растворилось - считается, что вещество практически нерастворимо в этом растворителе.
Для веществ с известной растворимостью, проводят испытания по вышеизложенной методике, но только для крайних значений указанного термина растворимости. Например, если вещество растворимо, то 100 мг его не должно раствориться в 1 мл, но полностью растворяется в 3 мл растворителя.Литература.
Государственная Фармакопея Российской Федерации. ХII издание. Часть 1, Москва, 2007 г, с.92-93.