અજલીય દ્રાવકો

(nonaqueous solvents)

જળ સિવાયનાં દ્રાવકો. અજલીય દ્રાવકોનો ઉપયોગ સંશ્લેષણ, વિશ્લેષણ અને અન્ય રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓમાં કરવામાં આવતાં તેઓની અગત્ય વધી છે. પાણીમાં ન થઈ શકે તેવી પ્રક્રિયાઓ અજલીય દ્રાવકોમાં સફળતાપૂર્વક કરી શકાય છે. દા.ત., પ્રવાહી એમોનિયામાં AgCl અને Ba(NO3)2ની પ્રક્રિયા કરતાં BaCl2ના અવક્ષેપ મળે છે. અજલીય દ્રાવકોમાં ઍસિડ-બેઝ, અવક્ષેપન (precipitation), ઑક્સિડેશન-રિડક્શન વગેરે પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ કરી શકાય છે.

પ્રવાહીના દ્રાવક તરીકેના અગત્યના ગુણધર્મો નીચે પ્રમાણે છે :

(1) ઉત્કલનબિંદુ અને ગલનબિંદુ : પ્રવાહીના ઉત્કલનબિંદુ અને ગલનબિંદુ વચ્ચેનો ગાળો તેની દ્રાવક તરીકેની ઉપયોગિતા નક્કી કરે છે. એસેટિક ઍસિડ 16.7° સે.થી 118° સે.ની સીમામાં ઉપયોગી છે.

(2) ગલનઉષ્મા (heat of fusion) અને બાષ્પનઉષ્મા (heat of vaporisation) : પદાર્થની બાષ્પનઉષ્મા (કૅલરી) અને નિરપેક્ષ ઉત્કલનબિંદુનો ગુણોત્તર 21.5 નિયત હોય છે. તેને ટ્રાઉટનનો અચળાંક કહે છે. કેટલાંક પ્રવાહીઓ જેવાં કે પાણી, પ્રવાહી એમોનિયા, પ્રવાહી હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ, આલ્કોહૉલ વગેરે ધ્રુવીય દ્રાવકો સંઘનન(association)ને લીધે ટ્રાઉટનનો ઊંચો આંક બતાવે છે.

(3) પરાવૈદ્યુતાંક (dielectric constant) : કુલમ્બના નિયમ પ્રમાણે બે વિદ્યુતભારયુક્ત પદાર્થ વચ્ચેનું બળ (F) નીચે પ્રમાણે રજૂ કરી શકાય :

જ્યાં Q1 અને Q2 બે પદાર્થોના વીજભાર, r તેઓની વચ્ચેનું અંતર, અને D પરાવૈદ્યુતાંક છે. અચળાંકની કિંમત વિદ્યુતભારયુક્ત બે વસ્તુઓના માધ્યમ પર આધારિત છે. Dનું મૂલ્ય જેમ વધુ તેમ Fનું મૂલ્ય ઓછું. શૂન્યાવકાશમાં Dનું મૂલ્ય 1 છે. ધ્રુવીય અણુયુક્ત દ્રાવકોનાં આ મૂલ્યો ઘણાં ઊંચાં હોય છે. આયનિક પદાર્થો વધુ પરાવૈદ્યુતાંકવાળા પદાર્થમાં સહેલાઈથી ઓગળે છે. સોડિયમ ક્લોરાઇડ પાણીમાં સહેલાઈથી દ્રાવ્ય છે, જ્યારે અધ્રુવીય કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડમાં અદ્રાવ્ય છે.

(4) શ્યાનતા (viscosity) : જુદાં જુદાં દ્રાવકોના વહેવાનો દર (rate of flow) જુદો જુદો હોય છે. પાણીની શ્યાનતા સલ્ફ્યુરિક ઍસિડની શ્યાનતા કરતાં ઓછી છે. તાપમાનના વધારા સાથે શ્યાનતા ઘટે છે.

(5) દ્રાવકની રાસાયણિક અસર : દ્રાવકની દ્રાવ્ય સાથે પ્રક્રિયા થવી જોઈએ નહિ.

(6) દ્રાવકની એસિડિક કે બેઝિક અસર : પ્રોટૉનિક દ્રાવકના સ્વત: આયનીકરણ (self-ionisation) દ્વારા સૌથી પ્રબળ ઍસિડ અને બેઝ મળે છે, પરિણામે દ્રાવક સમતલન અસર બતાવે છે. કેટલાંક દ્રાવકોનાં સ્વત: આયનીકરણ નીચે આપ્યાં છે :

2H2O  H3O+ + OH (pK = 14.0)

2NH3  NH4+ + NH2 (pK = 33; 50° સે.)

2CH3COOH  CH3C(OH)2+ + CH3COO (pK = 14.5)

પાણીયુક્ત દ્રાવણમાં પ્રબળમાં પ્રબળ ઍસિડ હાઇડ્રોનિયમ આયન (H3O+) છે. બધા જ પ્રબળ ઍસિડ પાણીમાં H3O+ આયન ઉત્પન્ન કરતા હોવાથી એકસરખી પ્રબળતા બતાવે છે.

આથી જુદાં જુદાં પ્રબળ ઍસિડ-સંયોજનોની ઍસિડિકતા માપવા માટે પાણીનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી. એસેટિક ઍસિડ જેવા નિર્બળ પ્રોટૉનગ્રાહી (proton acceptor) દ્રાવકોમાં તેઓની ઍસિડિકતા માપી શકાય. એસેટિક ઍસિડમાં પરક્લોરિક ઍસિડ સૌથી પ્રબળ ઍસિડ પુરવાર થયો છે. એસેટિક ઍસિડ બેઝ માટે સમતલન અસર બતાવતો હોવાથી બેઝની પ્રબળતા માપવા માટે તેનો ઉપયોગ કરી શકાય નહિ. પ્રવાહી એમોનિયાનો તે માટે ઉપયોગ કરી શકાય. અપ્રોટિક (aprotic) દ્રાવકો પ્રબળ પ્રોટૉનદાતા અથવા પ્રોટૉનગ્રાહી ગુણધર્મો બતાવતા નથી તેથી તેઓ ભેદદર્શીય દ્રાવકો (differentiating solvents) તરીકે કાર્ય કરે છે. આવાં દ્રાવકો પ્રક્રિયામાં ભાગ લીધા વગર નિરાલંબક (suspending) દ્રાવક તરીકે જ કાર્ય કરે છે. દા.ત., કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ.

(7) દ્રાવ્યતા પર રાસાયણિક અસર : એસિટોન જેવા દ્રાવકનો પરાવૈદ્યુતાંક નીચો હોવા છતાં તે પ્રોટૉનિક દ્રાવકો જેવાં કે પાણી, ઇથાઇલ આલ્કોહૉલ વગેરેમાં દ્રાવ્ય છે. એસિટોનના ઑક્સિજન પરમાણુ સાથે હાઇડ્રોજન બંધ બનવાને લીધે આ પ્રમાણે બને છે.

(8) ઑક્સિડેશન-રિડક્શન ગુણધર્મની અસર : રાસાયણિક ઑક્સિડેશન અને રિડક્શન પ્રક્રિયાઓ દ્રાવણમાંના દ્રાવકના ગુણધર્મ પર આધારિત છે. કોઈ પદાર્થનું પાણીમાં રિડક્શન કરી શકાતું નથી. પાણીનું રિડક્શન થઈને હાઇડ્રોજન મુક્ત થાય છે. તે જ પ્રમાણે પ્રવાહી એમોનિયાનું ઑક્સિડેશન થઈ નાઇટ્રોજન અને પાણી મળતું હોવાથી તે ઑક્સિડેશન પ્રક્રિયામાં દ્રાવક તરીકે વાપરી શકાતો નથી. રાસાયણિક પ્રક્રિયા અથવા પ્રવિધિમાં જોઈતું ઉત્તમ પરિણામ મેળવવા માટે દ્રાવકના ભૌતિક તેમજ રાસાયણિક ગુણધર્મોને લક્ષમાં રાખવામાં આવે છે.

દ્રાવકમાં ચાર પ્રકારની પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ કરી શકાય :

(1) અવક્ષેપન પ્રક્રિયા : બે સંયોજનોનાં દ્રાવણને ભેગાં કરી અવક્ષેપ મેળવવાની રાસાયણિક પ્રક્રિયા ઘણી સામાન્ય છે. અવક્ષેપ મેળવવા માટે દ્રાવકના ગુણધર્મો અગત્યના છે.

2AgNO3 + BaCl2  2AgCl + Ba(NO3)2

(2) ક્ષાર બનાવવાની પ્રક્રિયા : કેટલાક રાસાયણિક ક્ષારો બનાવવા દ્રાવક તરીકે પાણીની જગ્યાએ અન્ય દ્રાવક વાપરવું પડે છે. દા.ત., સોડામાઇડ સાથે યૂરિયાની પ્રવાહી એમોનિયાની હાજરીમાં પ્રક્રિયા કરવાથી યૂરિયાનો સોડિયમ ક્ષાર બને છે. આ ક્ષાર પાણીમાં અસ્થિર છે.

NH2CONH2 + NaNH2   NaNHCONH2 + NH3

(3) દ્રાવક અપઘટન (solvolysis) : દ્રાવકના અણુ બે ભાગમાં વિઘટન પામી દ્રાવ્ય અણુ અથવા આયન સાથે તેના એક અથવા બે ભાગ જોડાય તેવી પ્રક્રિયાને દ્રાવક અપઘટન કહેવામાં આવે છે. દ્રાવકના આયનીકરણની પ્રક્રિયાને લીધે આમ બને છે.

(4) દ્રાવકયોજન (solvation) : દ્રાવકનો અણુ દ્રાવ્યના કેટાયન, એનાયન કે અણુ સાથે દ્વિચાકમાત્રા (dipole moment), હાઇડ્રોજન બંધ અથવા સવર્ગ સહસંયોજકતાને કારણે જોડાય ત્યારે તેવી પ્રક્રિયાને દ્રાવકયોજન કહેવામાં આવે છે. દ્રાવકયોજન પ્રક્રિયામાં દ્રાવક દ્રાવ્યની નીપજ (product) સાથે રહે છે, જ્યારે દ્રાવક અપઘટનમાં તેમ બનતું નથી. નીચે બંને પ્રક્રિયાઓ બતાવી છે.

દ્રાવક અપઘટન :

SO2Cl2 + 4NH3 ± SO2(NH2)2 + 2NH4+ + 2Cl

દ્રાવકયોજન :

4NH3 + cuSO4 ± Cu(NH3)4++ + SO4

અજલીય દ્રાવકોને મુખ્ય ત્રણ વિભાગમાં વહેંચી શકાય.

(1) ઍસિડિક દ્રાવકો : પ્રબળ ઍસિડ જેવા કે એસેટિક, ફૉર્મિક અને સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ, પ્રવાહી હાઇડ્રોજન ફ્લોરાઇડ, પ્રવાહી હાઇડ્રોજન સાયનાઇડ વગેરે ઍસિડિક પ્રોટિક દ્રાવકો છે. આ દ્રાવકો નિર્બળ બેઝના બેઝિક ગુણધર્મોમાં વધારો કરવા માટે વપરાય છે. આવાં દ્રાવકોને પ્રોટોનદાતા પણ કહે છે. પ્રવાહી સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ, ડાયનાઇટ્રોજન ટેટ્રોક્સાઇડ વગેરે ઍસિડિક દ્રાવકો છે પણ તેઓ અપ્રોટિક દ્રાવકો છે. ઍસિડિક દ્રાવકોમાં એસેટિક ઍસિડ અગત્યનો ગણાય છે. આ ઍસિડના પરાવૈદ્યુતાંકની કિંમત ઓછી હોઈ તેમાં આયનિક સંયોજનોનું આયનીકરણ વધુ પ્રમાણમાં થતું નથી. જે પદાર્થો પાણીમાં પ્રબળ વિદ્યુતવિભાજ્યો તરીકે વર્તે છે તે એસેટિક ઍસિડમાં આયનયુગ્મ તરીકે ઝૂમખા રૂપે હોય છે. એસેટિક ઍસિડની પ્રોટૉનબંધુતા (affinity) ઓછી હોઈ (ઓછી બેઝિકતા) પરક્લોરિક ઍસિડના આયનીકરણ અચલાંકની કિંમત પણ ઓછી થાય છે.

HClO4 + CH3COOH  CH3C(OH)2+ + ClO4

આથી પાણીની સરખામણીમાં એસેટિક ઍસિડની ઍસિડ તરફની સમતલન અસર ઘણી ઓછી હોય છે. એસેટિક ઍસિડમાં સૌથી પ્રબળ પ્રાપ્ય ઍસિડ એસેટોનિયમ આયન CH3C(OH)2+ છે. આથી હાઇડ્રોનિયમ આયન કરતાં વધુ પ્રબળ ઍસિડની જરૂર હોય તેવી પ્રક્રિયાઓ (જે પાણીમાં શક્ય નથી) કરવા માટે એસેટિક ઍસિડ ઘણો ઉપયોગી નીવડે છે. એસેટિક ઍસિડની બેઝ પ્રત્યે સમતલન અસર ઘણી પ્રબળ હોય છે. એસેટિક ઍસિડમાં તટસ્થીકરણની એક પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે દર્શાવી શકાય.

                 → Na+ClO4 + 2CH3COOH

અથવા ટૂંકમાં

CH3C(OH)2+ + CH3COO–   2CH3COOH

એસેટિક ઍસિડમાં બેઝનું અનુમાપન કરવા માટે અનુમાપક તરીકે પરક્લોરિક ઍસિડ વપરાય છે. નિર્બળ બેઝ, જેવાં કે એમાઇન, ઍમિનોઍસિડ, નિર્બળ ઍસિડનાં ઋણાયનો વગેરેનું અનુમાપન ગ્લેશિયલ એસેટિક ઍસિડમાં પરક્લોરિક ઍસિડ વડે સરળતાથી થઈ શકે છે. આલ્કેલોઇડ જે નિર્બળ બેઝ છે તેનું પણ અનુમાપન શક્ય છે. ઍમિનોઍસિડમાંનો એમિનો સમૂહ એસેટિક ઍસિડમાં અનુમાપનીય છે, પણ કાર્બોક્સિલિક સમૂહ અનુમાપનીય નથી.

–NH2 + CH3COOH → –NH3+ + CH3COO

CH3COO + HClO4 → CH3COOH + ClO4

આવાં અનુમાપનોમાં સૂચક અથવા ગ્લાસનો વીજ ધ્રુવ (electrode) વાપરી શકાય. એસેટિક ઍસિડને નિર્જલ (anhydrous) રાખવા માટે તેમાં એસેટિક એન્હાઇડ્રાઇડ ઉમેરાય છે. આનું પ્રમાણ વધુ ન હોય તો પ્રાથમિક અને દ્વિતીયક એમાઇનનાં અનુમાપન શક્ય બને છે. વધુ એસેટિક ઍનહાઇડ્રાઇડ તેમનું એસેટિલીકરણ કરે છે. તૃતીયક એમાઇનનું ઍસેટિલીકરણ ન થતું હોવાથી એસેટિક એન્હાઇડ્રાઇડમાં તેનું અનુમાપન શક્ય છે. ઍરોમેટિક એમાઇન અને વિષમચક્રીય નાઇટ્રોજનયુક્ત સંયોજનનું અનુમાપન પણ કરી શકાય છે. કાર્બોક્સિલિક ઍસિડના ક્ષારો જેવા કે એસિટેટ, બેન્ઝોએટ અને સાઇટ્રેટનું એસેટિક ઍસિડમાં અનુમાપન કરી શકાય છે. ક્લૉરોફોર્મ અને એસેટોનાઇટ્રાઇલ જેવાં તટસ્થ દ્રાવકો ઉમેરવાથી અંતિમ બિંદુ વધુ સ્પષ્ટ બને છે. પરક્લોરિક ઍસિડનું ડાયોક્ઝેનમાં બનાવેલ દ્રાવણ વધુ અનુકૂળ નીવડે છે. પાઇફર અને વોલીશે નિર્બળ બેઝના હાઇડ્રોક્લોરાઇડનાં અનુમાપન મર્ક્યુરિક એસિટેટનું એસેટિક ઍસિડમાંનું દ્રાવણ ઉમેરીને કર્યાં છે. આમ કરવાથી નીચેની પ્રક્રિયા પ્રમાણે અનુમાપનીય એસિટેટ આયન સમતુલ્ય (equivalent) પ્રમાણમાં મળે છે.

   BH+ + 2X + Hg(OAc)2 → BH+ + HgX2 + 2OAc

હાઇડ્રોહેલાઇડ

    2OA0c + 2HClO4 → 2CH3COOH + 2ClO4

એસેટિક ઍસિડ સિવાયનાં બીજાં ઍસિડ દ્રાવકોનો ઉપયોગ પ્રમાણમાં ઓછો થાય છે. ટ્રાયક્લોરોએસેટિક ઍસિડના માધ્યમમાં થાયોયૂરિયા અને નાઇટ્રોગ્વાનિડીન જેવા પદાર્થોનું અનુમાપન શક્ય બન્યું છે. આ પદાર્થો એસેટિક ઍસિડમાં પણ નિર્બળ રહેતા હોવાથી અનુમાપન શક્ય નથી.

(2) બેઝિક દ્રાવકો : પ્રબળ બેઝ જેવા કે પ્રવાહી એમોનિયા, પ્રાથમિક એમાઇન (મિથાઇલ એમાઇન, ઇથાઇલ એમાઇન), ઇથિલીન ડાયએમાઇન, હાઇડ્રેઝીન, વિવિધ ઇથેનોલ એમાઇન, વગેરે પ્રોટિક બેઝિક દ્રાવકો છે. ડાયમિથાઇલ ફોર્મામાઇડ પણ અનુકૂળ બેઝિક દ્રાવક છે. પિરિડીન અપ્રોટિક બેઝિક દ્રાવક ગણાય. જેમના pKa 5 અથવા 6ની આસપાસ હોય તેવાં ઍસિડ(દા.ત., કાર્બોક્સિલિક ઍસિડ)નાં અનુમાપન મધ્યમસર બેઝિક દ્રાવકો(મિથેનોલ, ઇથેનોલ વગેરે)માં થઈ શકે છે. ફીનોલ જેવા વધુ નિર્બળ ઍસિડ (pKa = 10) માટે વધુ બેઝિક દ્રાવકો (દા.ત., ઇથિલીન ડાયએમાઇન), સોડિયમ મિથોક્સાઇડ બેન્ઝિન-મિથેનોલમાં, પોટૅશિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ બેન્ઝિન-મિથેનોલમાં અથવા આઇસોપ્રોપેનોલમાં, સોડિયમ મિથોક્સાઇડ કે ઇથોક્સાઇડ બેન્ઝિનમાં, ટેટ્રાબ્યૂટાઇલ એમોનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ બેન્ઝિન-આલ્કોહૉલમાં આલ્કલી તરીકે વપરાય છે. આ અનુમાપકો હવાનો ભેજ, કાર્બનડાયૉક્સાઇડ ન શોષે તે જોવું જરૂરી છે.

આવાં અનુમાપનોમાં ઍન્ટિમની ધ્રુવ – સંદર્ભ વીજધ્રુવ (reference electrode) તથા હાઇડ્રોજન ધ્રુવ ઉપયોગમાં લઈ શકાય છે. મિથાઇલ એમાઇન હાઇડ્રોક્લોરાઇડ, પિરિડીન ક્લોરેટ તથા ક્વિનીન સલ્ફેટ જેવા ક્ષારોનું અનુમાપન સફળતાપૂર્વક કરી શકાય છે. બેન્ઝિન-મિથેનોલ મિશ્રણનો ઉપયોગ પિરિડીન દ્રાવકમાં ઍસિડ મિશ્રણનું અલગીકરણ અનુમાપન કરવા માટે થઈ શકે છે.

(3) તટસ્થ દ્રાવકો : દ્રાવક તરીકે જુદા ગુણધર્મ ધરાવતાં પણ પાણીની માફક ઍસિડિક અને બેઝિક (ઉભયપ્રોટિક) (amphiprotic) ગુણધર્મો ધરાવતા મિથેનોલ, ઇથાઇલ આલ્કોહૉલ (ઇથેનોલ), વગેરેનો આમાં સમાવેશ થઈ શકે. પ્રોટૉન માટે બંધુતા પણ ઍસિડિક નહિ તેવાં દ્રાવકો દા.ત., ઈથર, એસેટોન, ડાયોક્ઝેન, એસેટોનાઇટ્રાઇલ વગેરે પણ તટસ્થ ગણાય છે. ગ્લાયકોલ, એસ્ટર, આલ્કાઇલ સલ્ફોક્સાઇડ, નાઇટ્રોમીથેન, ફોર્મામાઇડ, ડાયમિથાઇલ ફોર્મામાઇડ પણ તટસ્થ દ્રાવકો છે. બેન્ઝીન, ક્લૉરોફૉર્મ, કાર્બન ટેટ્રાક્લોરાઇડ વગેરે અપ્રોટિક તટસ્થ દ્રાવકો છે. તે અનુમાપનમાં પદાર્થની દ્રાવ્યતામાં વધારો કરવામાં તથા અંતિમ બિંદુ વધુ તીક્ષ્ણ (sharp) બનાવવામાં ઉપયોગી બને છે. તેમના નીચા પરાવૈદ્યુતાંકને લીધે આમ બને છે. કાર્બનિક ઍસિડના આલ્કલી ધાતુક્ષારોનું અનુમાપન GH તરીકે ઓળખાતાં દ્રાવકોમાં કરી શકાય છે. GH દ્રાવકો એટલે ગ્લાયકોલ (G) અને હાઇડ્રોકાર્બન (H) અથવા ઇથેનોલ વગેરેનું મિશ્રણ છે. આવા આલ્કલી ધાતુક્ષારોનું આ જ દ્રાવકમાં બનાવેલા પરક્લોરિક ઍસિડના દ્રાવણ વડે ગ્લાસ ધ્રુવ કે સૂચક ધ્રુવની મદદથી અનુમાપન કરી શકાય છે. છેલ્લાં કેટલાંક વર્ષોમાં બેન્ઝિન-મિથેનોલ, ડાયોક્ઝેન, એસેટોન, ક્લૉરોફૉર્મ, ઇથાઇલ ઍસેટેટ, ઍસેટોનાઇટ્રાઇલ વગેરેનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. આ માટે ડાયોક્ઝેનમાં બનાવેલ પરક્લોરિક ઍસિડ અથવા બેન્ઝિનમિથેનોલમાં બનાવેલ સોડિયમ મિથોક્સાઇડને અનુમાપક તરીકે વાપરવામાં આવે છે. ટેટ્રાબ્યૂટાઇલ એમોનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ વાપરવું લાભદાયક છે. તેના ક્ષારોની દ્રાવ્યતા પ્રમાણમાં સારી હોય છે.

કેટલાંક અગત્યનાં અજલીય દ્રાવકોના ગુણધર્મો અને ઉપયોગ :

સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ (H2SO4) : શુદ્ધ સલ્ફ્યુરિક ઍસિડ (100 %) દ્રાવક તરીકે વપરાય છે. આ પ્રબળ ઍસિડ, ઊંચો પરાવૈદ્યુતાંક (100, 25° સે.) ઊંચી વિદ્યુતવાહકતા (વિશિષ્ટ વિદ્યુતવાહકતા 0.010439 ઓહમ્1 સેમી.1, 25° સે.) અને ઊંચી શ્યાનતા (24.54 સેન્ટીપોઇઝ અથવા 24.54 × 103 kgm1s1, 25° સે.) બતાવે છે. તેમાં દ્રાવ્યના સંકીર્ણ આયનીકરણના ઘણા દાખલા જોવા મળે છે. અવિદ્યુતવાહક તરીકે વર્તતા થોડા પદાર્થો, જેવા કે પોલિનાઇટ્રો ઍરોમેટિક સંયોજનો, સલ્ફ્યુરાઇલ ક્લોરાઇડ, પિક્રિક ઍસિડ વગેરે તેમાં પ્રોટૉનીકરણ વગર દ્રાવ્ય થાય છે, જ્યારે તેના પ્રમાણમાં નિર્બળ બેઝ તરીકે વર્તતા વિદ્યુતવાહકો તેમાં ઓગળે છે.

NO2OH + 2H2SO4  NO2+ + H3O+ + 2HSO4

ઘણા એનાયનોનું તેના વડે પ્રોટૉનીકરણ થાય છે અને દ્રાવક અપઘટનની પ્રક્રિયા દ્વારા તેઓ તેમાં ઓગળે છે. તેનું નીચે પ્રમાણે સ્વત: આયનીકરણ થાય છે.

2H2SO HSO4 + H3SO4+

HSO4 પ્રબળ બેઝ અને H3SO4+ પ્રબળ ઍસિડ છે. ઉપરની વિરુદ્ધ પ્રક્રિયા દ્રાવકની તટસ્થીકરણની પ્રક્રિયા છે. આયનીકરણ દ્રાવક તરીકે તે ઉપયોગી છે. દ્રાવક તરીકેનો તેનો ઉપયોગી ગાળો 10.37° સે.થી 317° સે. છે.

પ્રવાહી એમોનિયા : કાર્બનિક સંયોજનો પાણી કરતાં પ્રવાહી એમોનિયામાં વધુ દ્રાવ્ય છે, પણ આયનિક સંયોજનો ઓછાં દ્રાવ્ય છે. તેનો પરાવૈદ્યુતાંક 26.7 (-60° સે.) અને વિશિષ્ટ વિદ્યુતવાહકતા 2.94 × 107 (-35° સે.) ઘણાં નીચાં છે. દ્રાવક તરીકેનો ગાળો -33° સે. થી -77° સે. સુધીનો છે. પ્રવાહી એમોનિયાનું નીચે પ્રમાણે સ્વત: આયનીકરણ થાય છે.

2NH3  NH4+ + NH2

અહીં NH2 પ્રબળ બેઝ તરીકે કાર્ય કરે છે, જ્યારે NH4+ પ્રબળ ઍસિડ તરીકે વર્તે છે. ધાતુ એમોનિયા દ્રાવણો રિડક્શન પ્રક્રિયાઓ માટે અને એમોનોકરણની પ્રક્રિયા માટે પ્રવાહી એમોનિયા ઉપયોગી દ્રાવક છે.

પ્રવાહી ડાયનાઇટ્રોજન ટેટ્રોક્સાઇડ (N2O4) : નીચો પરાવૈદ્યુતાંક ધરાવતું દ્રાવક છે. તે ઇલેક્ટ્રૉનગ્રાહી સામે પ્રબળ ઇલેક્ટ્રૉનદાતા તરીકે અને ઇલેક્ટ્રૉનદાતા સામે પ્રબળ ઇલેક્ટ્રૉનગ્રાહી તરીકે વર્તે છે. તેનાં ઘણાં આણ્વીય સહસંયોજનો જાણીતાં છે. નાઇટ્રેટ તેમાં વિશિષ્ટ બેઝ તરીકે અને નાઇટ્રોસિલ સંયોજનો વિશિષ્ટ ઍસિડ તરીકે વર્તે છે. ઘણાં ઓછાં આયનિક સંયોજનો તેમાં દ્રાવ્ય છે. સહસંયોજક સંયોજનો તેમાં સારા પ્રમાણમાં દ્રાવ્ય છે. તે પ્રબળ ઑક્સિડેશનકર્તા હોવાને લીધે ઘણાં સંભવિત દ્રાવ્યનો તેમાં અભ્યાસ શક્ય નથી.

પ્રવાહી સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ (SO2) : દ્રાવક તરીકે વપરાતો પ્રવાહી સલ્ફર ડાયોક્સાઇડ મધ્યમ પરાવૈદ્યુતાંક ધરાવે છે. તેમાં કેટલાંક આયનિક સંયોજનો દ્રાવ્ય છે. ઘણાં સહસંયોજક સંયોજનો પ્રવાહી સલ્ફર ડાયૉક્સાઇડમાં સારા પ્રમાણમાં દ્રાવ્ય છે. તે પ્રબળ ઇલેક્ટ્રૉનગ્રાહી છે અને ઘણા ઇલેક્ટ્રૉનદાતાઓ સાથે આણ્વીય સંકીર્ણો બનાવે છે. સલ્ફાઇટ (M2SO3) અથવા પોલિસલ્ફાઇટ સંયોજનો તેમાં બેઝ તરીકે વર્તે છે. થાયોનિલ સંયોજનો (SOX2) વિશિષ્ટ ઍસિડ તરીકે કાર્ય કરે છે. ઍસિડબેઝ પ્રક્રિયામાં તે નીચે પ્રમાણે વર્તે છે તેમ માનવું શંકાસ્પદ છે.

SO++ + SO3––   2SO2

સલ્ફરડાયોક્સાઇડ એક ઉપયોગી દ્રાવક છે અને પેટ્રોલિયમ શુદ્ધીકરણમાં વપરાય છે.

બેઝિક દ્રાવકોમાં હાઇડ્રેઝીન(NH2NH2)નો ઉલ્લેખ જરૂરી છે. તેનો પરાવૈદ્યુતાંક (57.7, 25° સે.) ઊંચો છે. તેથી આયનિક પદાર્થો માટે સારો દ્રાવક ગણાય છે. તે બેઝિક છે. દ્રાવક તરીકેનો ગાળો 20° સે.થી 113.5° સે. સુધીનો છે. પ્રબળ રિડક્શનકર્તા હોવાને લીધે દ્રાવક તરીકેનો તેનો ઉપયોગ મુશ્કેલ છે. હાઇડ્રેઝીનના દ્રાવણમાં NH2NH3+ હાઇડ્રેઝિનિયમ આયન પ્રબળ ઍસિડ તરીકે અને NHNH2 હાઇડ્રેઝાઇડ આયન પ્રબળ બેઝ તરીકે વર્તે છે. તટસ્થીકરણ પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે બતાવી શકાય :

NH2NH3+ + NHNH2  2NH2NH2

એસેટિક ઍસિડ (CH3COOH) : એસેટિક ઍસિડ વિશિષ્ટ પ્રકારના ગુણધર્મ ધરાવતો ઍસિડિક દ્રાવક છે. તેની દ્વિધ્રુવચાકમાત્રા(dipole moment)ની કિંમત લગભગ શૂન્ય છે. સંઘનનથી દ્વિલક (dimer) બનતો હોવાને લીધે આમ બને છે.

તેનો પરાવૈદ્યુતાંક નીચો છે. તેથી તેના દ્રાવણમાં ધન અને ઋણ આયનોના તટસ્થ પુંજની આયન-જોડ હાજર હોય છે. ઓછી પ્રોટૉનગ્રાહિતાને લીધે અને ઓછી સમતલન અસરને લીધે તેમાં પરક્લોરિક, સલ્ફ્યુરિક, હાઇડ્રોક્લોરિક, નાઇટ્રિક, હાઇડ્રોબ્રોમિક ઍસિડની પ્રબળતા માપી શકાય છે. તટસ્થીકરણની પ્રક્રિયા નીચે પ્રમાણે બતાવી શકાય.

CH3C(OH)2+ + CH3COO   2CH3COOH

કાર્બનિક સંશ્લેષણ માટે તે સારો દ્રાવક છે, આ ઉપરાંત ઍસિડિક દ્રાવકોમાં પ્રવાહી હાઇડ્રોજન ક્લોરાઇડ, હાઇડ્રોજન સાયનાઇડ વગેરે અગત્યનાં છે.

મિથાઇલ આઇસોબ્યૂટાઇલ કીટોન : આ દ્રાવક સંપૂર્ણપણે અપ્રોટિક (aprotic) નથી તેથી તે પદાર્થની ઍસિડિક કે બેઝિક વિશિષ્ટતા દર્શાવે છે. ઍસિડિક અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા માટે તેને સક્રિયત (activated) એલ્યૂમિનાના સ્તંભમાંથી પસાર કરાય છે. ટેટ્રાબ્યૂટાઇલ એમોનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડનું આઇસો-પ્રોપેનોલમાં બનાવેલ દ્રાવણ ઍસિડ માટે અને પરક્લોરિક ઍસિડનું ડાયોક્ઝેનમાં બનાવેલું દ્રાવણ બેઝ માટે અનુમાપક તરીકે વાપરી શકાય છે. ભેજ કે કાર્બનડાયોક્સાઇડ શોષાવા અંગેની કાળજી રાખવાની જરૂર રહે છે. દ્રાવણોના કદમાં વધુ પડતો વધારો થતાં ઊભી થતી સમતલન અસર અટકાવવા માટે અનુમાપક બને તેટલું સાંદ્ર રાખવામાં આવે છે. તેમાં ગ્લાસ વીજધ્રુવ તથા કેલોમલ વીજધ્રુવ વાપરવા અનુકૂળ છે.

આ દ્રાવક તટસ્થ હોઈ ખનિજ ઍસિડનું ભેદદર્શીય (differential) અનુમાપન કરી શકાય છે. દા.ત., H2SO4નાં બે સમતુલ્ય બિંદુઓ મળે છે. પરક્લોરિક, સલ્ફ્યુરિક, હાઇડ્રોક્લોરિક અને નાઇટ્રિક ઍસિડના મિશ્રણનો અભ્યાસ કરતાં પ્રબળતાનો ક્રમ HClO4 > H2SO4 > HCl ≈ HNO3 મળે છે. પ્રબળ નિર્બળ ઍસિડના મિશ્રણ માટે પણ અલગ અલગ અંતિમ બિંદુ મેળવી શકાયાં છે. સંદર્ભ ધ્રુવ તરીકે પ્લૅટિનમ અને સૂચક ધ્રુવ તરીકે ગ્લાસ વીજ ધ્રુવ વાપરી શકાય છે.

ઉદ્યોગમાં ઍલ્યુમિનિયમ મેળવવા એલ્યૂમિનાને ક્રાયોલાઇટમાં ઓગાળી દ્રાવણનું વિદ્યુતવિભાજન કરવામાં આવે છે.

વિવિધ દ્રાવક પ્રણાલીઓના અભ્યાસ ઉપરથી યોગ્ય અદ્રાવ્ય પ્રણાલીઓ શોધી કાઢવામાં આવી છે, જેના ઉપયોગથી પાણીમાં અશક્ય લાગતાં કેટલાંક અનુમાપનો આ અદ્રાવ્ય પ્રણાલીઓમાં શક્ય બન્યાં છે. આ માટે વિશિષ્ટ પ્રકારનાં અનુમાપકો (titrants) પણ તૈયાર કરવામાં આવ્યાં છે.

અનુમાપકો : પરક્લોરિક ઍસિડ બહુ જ વ્યાપક રીતે નિર્બળ બેઝનાં અનુમાપનોમાં વપરાય છે, કારણ કે તે ઘણો પ્રબળ ઍસિડ છે. સામાન્ય રીતે 72 % સાંદ્રતાનો પરક્લોરિક ઍસિડ મળે છે, જેનું સંઘટન HClO4H2O હોય છે, (H3O+ ClO4). આને ગ્લેશિયલ એસેટિક ઍસિડમાં ઓગાળીને તેમાંના પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને પાણીને દૂર કરવા માટે જરૂરી એસેટિક એન્હાઇડ્રાઇડ ઉમેરાય છે.

(CH3CO)2O + H2O → 2CH3COOH

આલ્કલી હાઇડ્રોક્સાઇડ, ટેટ્રાઆલ્કાઇલ એમોનિયમ હાઇડ્રોક્સાઇડ અને સોડિયમ પોટૅશિયમ મિથોક્સાઇડ/ઇથોક્સાઇડ બેઝ તરીકે વપરાય છે. ટેટ્રાબ્યૂટાઇલ એમોનિયમ આયોડાઇડને આયન વિનિમય સ્તંભમાંથી પસાર કરતાં અનુરૂપ હાઇડ્રોક્સાઇડ મળે છે. નિમ્ન આલ્કોહૉલ, અને બેન્ઝિન અને મિથેનોલ/ઇથેનોલનું મિશ્રણ સામાન્ય રીતે દ્રાવકો તરીકે વપરાય છે. કાર્બનિક દ્રાવકો ઉપર તાપમાનની વધુ અસર થતી હોઈ કદમાપન વખતે આ અંગે સાવચેતી જરૂરી છે.

અંતિમ બિંદુ પારખવા માટે દૃશ્ય (visual) સૂચકો તરીકે ક્રેસોલ રેડ, મિથાઇલ રેડ, એઝો વાયોલેટ અને ક્રિસ્ટલ વાયોલેટ વપરાય છે. અંતિમ બિંદુ પારખવા માટે પોટૅન્શિયોમેટ્રિક, કન્ડક્ટોમેટ્રિક તથા ફોટોમેટ્રિક પદ્ધતિઓ પણ વાપરી શકાય છે.

અજલીય દ્રાવક પ્રણાલીમાં અનુમાપન એ વૈશ્લેષિક-રસાયણ(analytical chemistry)ની એક અગત્યની શાખા છે, જે ઔષધીય રસાયણ અને કાર્બનિક રસાયણમાં ખાસ ઉપયોગી છે.

ઈન્દ્રવદન મનુભાઈ ભટ્ટ