lahustuvusparameetrite

Lahustuvuusparametrit ovat määrällisiä arvoja, joita käytetään kuvaamaan aineiden kykyä liuottaa toisiaan ja muodostaa seoksia. Niitä sovelletaan erityisesti liuottimien, polymeerien, maalien sekä farmaseuttisten valmisteiden yhteensopivuuden ennustamiseen. Perusidea on, että samanlaisiin koheesiovyöhykkeisiin kuuluvat aineet ovat todennäköisemmin sekoittuvia.

Hil debrandin lahustuvuusparametri δT kuvaa kokonaiset kohesiovoimien tiiviyttä ja määräytyy kokonaishiukkasten energian ja tilavuuden perusteella. Yksikkö on MPa^(1/2). Hieman muodollisesti δT = sqrt(E_coh / V_m), jossa E_coh on kyseisen aineen koesionergia ja V_m sen molekyyllinen tilavuus. δT:n avulla voidaan tehdä karkea visuaalinen arvio siitä, miten hyvin kaksi ainetta voivat liueta toistensa sisällä.

Hansenin lahustuvuusparametrit jakautuvat kolmeen komponenttiin: δd (dispersiivinen), δp (polaariinen) ja δh (Vety-bondin, H-bonding, vahvuus). Kolmen parameterin avulla δT voidaan likimääräisesti laskea yhtälöllä δT^2 ≈ δd^2 + δp^2 + δh^2. Nämä parametrit mahdollistavat tarkemman ennustamisen, jossa solubiliaatio pyritään suunnittelemaan siten, että Δδ = sqrt((δd1−δd2)^2 + (δp1−δp2)^2 + (δh1−δh2)^2) on mahdollisimman pieni.

Laskentamenetelmät muodostuvat kokeellisista ja kaavallista tavoista. Yleisimmät ovat group-contribution -menetelmät ja kokeelliset arviot, kuten kaasujen haja- ja rivivärähtymien mittauksista johtuvat arvot. Laskentaan käytetään usein lisäksi inversioitua kaasuvyöhykkeen kenttämallinnusta ja julkaistuista taulukosta saatavia arvokokonaisuuksia.

Sovellukset kattavat polymeerien ja liuottimien sekoittuvuuden ennustamisen, maalien ja rakennusmateriaalien koostumuksen optimoinnin sekä lääkevalmisteiden koherenssin parantamisen. Rajoituksia ovat lämpötilan vaikutus, monimutkaiset vuorovaikutukset ja epälineaarinen käyttäytyminen, sekä seokset, joissa veden läsnäolo on merkittävää. Lahustuvuusparametreja käytetään yleensä aidsivänä työkaluna, ei yksinomaisena päätöksentekomenetelmänä.