Kaj so hidrofobne snovi?

Nekateri ljudje so srečni v šoli kemije pouku na ne samo dolgočasno pisati nadzor in izračunamo molsko maso ali kažejo valence, ampak tudi videti, kako učitelj izvaja poskuse. Vedno v okviru eksperimenta, kot če jih magic tekočine v cevi je nepredvidljiva sprememba barve, ali kaj drugega, lahko eksplodira in spali lepo. Morda niso tako učinkoviti, vendar še vedno zanimivi poskusi, v katerih se uporabljajo hidrofilne in hidrofobne snovi. Mimogrede, kaj je to in čemu so radovedni?

Fizične lastnosti

Na tečajih kemije, ki je sledila naslednjemu elementu iz periodične tabele, pa tudi vseh osnovnih snovi, je bilo treba govoriti o svojih različnih značilnostih. Vključno z njihovimi fizičnimi lastnostmi: gostota, agregatno stanje v normalnih razmerah, tališču in vrelišču, trdoti, barvi, električni prevodnosti, toplotni prevodnosti in mnogi drugi. Včasih se je govorilo o značilnostih, kot so hidrofobnost ali hidrofilnost, vendar ločeno, praviloma, o tem ne govorijo. Medtem je to precej zanimiva skupina snovi, s katerimi se lahko srečujemo v vsakdanjem življenju. Torej, ni več, da bi jih izvedeli več.

Hidrofobne snovi

Primeri lahko zlahka vzamemo iz življenja. Torej ne morete mešati vode in olja - to je vsakomur znano. To se preprosto ne raztopi, vendar ostane plavajoči mehurčki ali film na površini, saj je njegova gostota manjša. Toda zakaj in kaj še so hidrofobne snovi?

Običajno ta skupina vključuje maščobe, nekatere beljakovine in nukleinske kisline, kot tudi silikoni. Ime snovi izhaja iz grških besed hidor-voda in fobos-strah, vendar to ne pomeni, da se molekule bojijo. Preprosto so malo ali popolnoma netopne, imenovane tudi nepolarne. Absolutna hidrofobnost se ne zgodi, tudi tiste snovi, ki na videz sploh ne delujejo z vodo, še vedno adsorbirajo, čeprav v neznatnih količinah. V praksi pa je stik takega materiala s H₂O izgleda kot film ali kapljice, ali tekočina ostane na površini in ima obliko krogle, ker ima najmanjšo površino in zagotavlja minimalen stik.

Pojasnjene so hidrofobne lastnosti kemična struktura tiste ali druge snovi. To je posledica nizkega indeksa privlačnosti molekula vode, kot se to zgodi npr. z ogljikovodiki.

Hidrofilne snovi

Ime te skupine, kot je enostavno uganiti, izhaja tudi iz grških besed. Toda v tem primeru je drugi del filije ljubezen, ki popolnoma dopolnjuje odnos takšnih snovi z vodo - popolno "medsebojno razumevanje" in popolno topnost. Ta skupina, včasih imenovana "polarna", vključuje preproste alkohole, sladkorje, aminokisline itd. V skladu s tem imajo take značilnosti, saj imajo visoko energijsko privlačnost molekule vode. Pravzaprav so vse snovi v večji ali manjši meri hidrofilne.

Amfifilni

Ali se lahko zgodi, da imajo hidrofobne snovi hkrati iste hidrofilne lastnosti? Izkazalo se je, da! Ta skupina snovi se imenuje difilična ali amfifilna. Izkazalo se je, da lahko ista molekula v svoji strukturi vsebuje topne - polarne in vodoodbojne - nepolarne elemente. Take lastnosti, na primer, imajo nekatere beljakovine, lipide, površinsko aktivne snovi, polimere in peptide. V stiku z vodo tvorijo različne supramolekularnih struktur: monoslojev, liposomi, micele Dvoslojni membrane, vezikli, itd polarne skupine v tem primeru so usmerjene v tekočini ...

Vrednost in uporaba v življenju

Poleg interakcije vode in nafte obstaja veliko potrditev, da se skoraj vsepovsod pojavljajo hidrofobne snovi. Tako imajo čiste površine kovin, polprevodnikov, kože živali, rastlinski listi, hitrostni pokrov žuželk podobne lastnosti.

V naravi sta pomembni obe vrsti snovi. Zato se v transportu uporabljajo hidrofili hranila v organizmih živali in rastlin so tudi končni produkti metabolizma pridobljeni z raztopinami bioloških tekočin. Nepolarne snovi so zelo pomembne pri tvorbi celičnih membran, ki imajo selektivno prepustnost. Zato imajo take lastnosti pomembno vlogo pri bioloških procesih.

V zadnjih letih znanstveniki razvijajo vse nove hidrofobne snovi, s katerimi lahko varujete različne materiale pred močenjem in kontaminacijo ter s tem ustvarite tudi samočistilne površine. Oblačila, kovinski izdelki, gradbeni materiali, avtomobilsko steklo - veliko aplikacij. Nadaljnja preučitev te teme bo pripeljala do razvoja večfobičnih snovi, ki bodo postale glavne za umazanijo. Z ustvarjanjem takšnih materialov bodo ljudje lahko prihranili čas, denar in sredstva ter možnost zmanjšanja stopnje onesnaževanje narave čistilna sredstva. Torej bodo nadaljnji razvoj koristili vsem.