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:

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

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

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

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.

• (EN) Charles M. Hansen, Hansen solubility parameters: a user's handbook, 2ª ed., CRC Press, 2007, ISBN 0-8493-7248-8.
• (EN) Steven Abbott, Charles M. Hansen, Hansen Solubility Parameters in Practice, Hansen-Solubility, 2008, ISBN 0-9551220-2-3.
• (EN) Allan F. M. Barton, CRC handbook of solubility parameters and other cohesion parameters, 2ª ed., 1991, ISBN 0-8493-0176-9.

• Solubilità

• (EN) Hansen Solubility Parameters, su hansen-solubility.com.

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