La miscibilité est la capacité de deux liquides à se mélanger pour former une solution homogène. L’eau et l’éthanol, par exemple, sont miscibles. Ils peuvent être mélangés dans n’importe quelle proportion, et la solution résultante sera claire et ne montrera qu’une seule phase. L’huile et l’eau, par contre, ne sont pas miscibles. Un mélange d’huile végétale et d’eau se séparera toujours en deux couches ou phases et ne se dissoudra pas l’une dans l’autre.
La miscibilité est souvent exprimée en % en poids/poids, ou en poids d’un solvant dans 100 g de solution finale. Si deux solvants sont totalement miscibles en toutes proportions, leur miscibilité est de 100 %. D’autres solvants ne sont que partiellement miscibles, ce qui signifie que seule une partie se dissoudra dans l’eau.
L’éther diéthylique, par exemple, est partiellement miscible à l’eau. Jusqu’à 7 grammes d’éther diéthylique se dissolvent dans 93 g d’eau pour donner une solution à 7 % (% poids/poids). Si plus d’éther diéthylique est ajouté, une couche d’éther diéthylique distincte apparaîtra flottant au-dessus de l’eau. La plupart des solvants présentent une certaine miscibilité entre eux, bien qu’elle puisse être très faible.
La plupart des liquides rencontrés dans la vie quotidienne sont soit à base d’eau, dit aqueux, soit organiques, ce qui signifie au sens chimique qu’ils contiennent des atomes de carbone. Ceux-ci peuvent généralement être divisés en deux grandes classes. Ils sont soit hydrophiles, qui aiment l’eau, soit lipophiles, qui aiment les graisses. Les solvants lipophiles sont miscibles avec les solvants hydrocarbonés, c’est-à-dire les solvants ne contenant que du carbone et de l’hydrogène, comme les graisses et les huiles. Les solvants hydrophiles sont miscibles à l’eau.
Les solvants hydrophiles contiennent généralement d’autres types d’atomes, comme l’oxygène et l’azote, qui les rendent capables de liaison hydrogène avec les molécules d’eau. Un solvant hydrophile peut également être appelé lipophobe, « craignant les graisses », tandis que les solvants lipophiles sont hydrophobes, « craignant l’eau ». Les termes utilisés sont une question de contexte.
Les solvants non miscibles, ceux qui ne se mélangent pas, sont utilisés dans le processus chimique d’extraction liquide/liquide, où les composés d’intérêt peuvent être séparés en profitant de leurs différentes solubilités dans l’eau et un solvant lipophile. Par exemple, si un mélange de vitamine C, qui est très soluble dans l’eau, et de vitamine E, qui est liposoluble, est agité avec un mélange non miscible d’eau et d’hexane, un solvant hydrocarboné très lipophile, la vitamine C s’accumulera dans le couche aqueuse tandis que la vitamine E s’accumulera dans la couche d’hexane. Laissées au repos, les deux couches se séparent et peuvent être facilement isolées, et les vitamines récupérées en évaporant les solvants.