Parametro di solubilità di Hansen

Il parametro di solubilità di Hansen è un coefficiente sperimentale introdotto da Charles Hansen per predire la solubilità di un soluto (ad esempio un polimero) in un solvente.^[1]

La definizione del parametro di Hansen discende dall'osservazione sperimentale che "il simile scioglie il simile",^[2] per cui si forma una soluzione se l'energia di dissoluzione del soluto nel solvente è paragonabile all'energia che si esplica tra le molecole di soluto puro.

Per avere una migliore predizione, l'energia di dissoluzione viene inoltre scomposta da Hansen in 3 contributi, per cui si deve avere la somiglianza di tutti e tre questi contributi, che sono:

$\ \delta _{d}$ : energia delle forze di dispersione (forze di van der Waals)
$\ \delta _{p}$ : energia associata ai Legami intermolecolari dipolari
$\ \delta _{h}$ : energia associata ai legami idrogeno.

Per verificare la solubilità di un soluto in un determinato solvente, si traccia anzitutto in uno spazio tridimensionale $\ (\delta _{d},\delta _{p},\delta _{h})$ (detto "spazio di Hansen") una sfera centrata nel punto $\ (\delta _{d2},\delta _{p2},\delta _{h2})$ e con raggio pari a:^[2]^[3]

\ (Ra)^{2}=4(\delta _{d1}-\delta _{d2})^{2}+(\delta _{p1}-\delta _{p2})^{2}+(\delta _{h1}-\delta _{h2})^{2}

in cui gli apici "1" e "2" si riferiscono rispettivamente al solvente e al soluto.

Quindi si individua nello spazio di Hansen il punto corrispondente al solvente, e a seconda della posizione reciproca di tale punto rispetto alla sfera rappresentativa del soluto si realizzerà uno dei seguenti casi:

il punto rappresentativo del solvente sta dentro la sfera rappresentativa del soluto: si ha miscibilità totale;
il punto rappresentativo del solvente sta sulla superficie della sfera rappresentativa del soluto: si ha miscibilità parziale;
il punto rappresentativo del solvente sta fuori dalla sfera rappresentativa del soluto: in questo caso non si ha miscibilità.

Note modifica

^ Charles Hansen, Hansen Solubility Parameters: A user's handbook, Second Edition, Boca Raton, Fla, CRC Press, 2007, ISBN 978-0-8493-7248-3.
^ ^a ^b Regole generali per la solubilità dei polimeri Archiviato il 9 maggio 2010 in Internet Archive.
^ Copia archiviata (PPT), su hansen-solubility.com. URL consultato il 15 luglio 2010 (archiviato dall'url originale il 24 dicembre 2010).