En química, ¿qué es la miscibilidad?

La miscibilidad es la capacidad de dos líquidos de mezclarse con cada uno para formar una solución homogénea. El agua y el etanol, por ejemplo, son miscibles. Se pueden mezclar en cualquier proporción, y la solución resultante será clara y mostrará solo una fase. El aceite y el agua, por otro lado, son inmiscibles. Una mezcla de aceite vegetal y agua siempre se separará en dos capas o fases y no se disolverán entre sí.

La miscibilidad se expresa a menudo como% p / p, o peso de un disolvente en 100 g de solución final. Si dos disolventes son totalmente miscibles en todas las proporciones, su miscibilidad es del 100%. Otros disolventes son solo parcialmente miscibles, lo que significa que solo una parte se disolverá en agua.

El éter dietílico, por ejemplo, es parcialmente miscible con agua. Se disolverán hasta 7 gramos de éter dietílico en 93 g de agua para dar una solución al 7% (p / p%). Si se agrega más éter dietílico, aparecerá una capa separada de éter dietílico flotando sobre el agua. La mayoría de los disolventes muestran cierta miscibilidad entre sí, aunque puede ser muy baja.

La mayoría de los líquidos que se encuentran en la vida cotidiana son a base de agua, llamados acuosos u orgánicos, lo que en el sentido químico significa que contienen átomos de carbono. Por lo general, estos se pueden dividir en dos grandes clases. Son hidrofílicos, «amantes del agua» o lipofílicos, «amantes de la grasa». Los disolventes lipofílicos son miscibles con disolventes de hidrocarburos, es decir, disolventes que contienen solo carbono e hidrógeno, como grasas y aceites. Los disolventes hidrofílicos son miscibles con agua.

Los disolventes hidrófilos generalmente contienen otros tipos de átomos, como oxígeno y nitrógeno, que los hacen capaces de formar puentes de hidrógeno con moléculas de agua. Un disolvente hidrófilo también puede denominarse lipófobo, «temeroso de las grasas», mientras que los disolventes lipófilos son hidrófobos, «temeroso del agua». Qué términos se utilizan es una cuestión de contexto.

Los disolventes inmiscibles, aquellos que no se mezclan, se utilizan en el proceso químico de extracción líquido / líquido, donde los compuestos de interés pueden separarse aprovechando sus diferentes solubilidades en agua y un disolvente lipófilo. Por ejemplo, si una mezcla de vitamina C, que es altamente soluble en agua, y vitamina E, que es soluble en grasa, se agita con una mezcla inmiscible de agua y hexano, un solvente hidrocarbonado muy lipofílico, la vitamina C se acumulará en el capa acuosa mientras que la vitamina E se acumulará en la capa de hexano. Se deja reposar, las dos capas se separan y se pueden aislar fácilmente, y las vitaminas se recuperan evaporando los disolventes.