Što su hidrofobne tvari?

Neki ljudi su sretni u školi kemije lekcije o ne samo dosadno pisati kontrolu i izračunati molarnu masu ili ukazuju na valenciju, ali i pogledati kako nastavnik provodi eksperimente. Uvijek u okviru eksperimenta kao čarolijom tekućine u cijevima nepredvidiva promjena boje, ili bilo što drugo mogao eksplodirati ili izgorjeti lijepo. Možda nisu tako učinkoviti, ali još uvijek zanimljivi eksperimenti u kojima se koriste hidrofilne i hidrofobne tvari. Usput, što je to i zašto su znatiželjni?

Fizička svojstva

Na nastavi kemija, prolazeći sljedeći element iz periodičnog stola, kao i sve osnovne tvari, bilo je potrebno govoriti o njihovim različitim karakteristikama. Uključujući i njihova fizička svojstva: gustoća, agregatno stanje pod normalnim uvjetima, topljenje i vrelište, tvrdoća, boja, električna vodljivost, toplinska vodljivost i mnogi drugi. Ponekad se govorilo o takvim karakteristikama kao što su hidrofobnost ili hidrofilnost, ali odvojeno, u pravilu, ne govorimo o tome. U međuvremenu, ovo je prilično zanimljiva skupina tvari koje se lako mogu susresti u svakodnevnom životu. Stoga nije neophodno saznati više o njima.

Hidrofobne tvari

Primjeri se lako mogu preuzeti iz života. Dakle, ne možete miješati vodu i ulje - to je poznato svima. Jednostavno se ne otapa, ali ostaje da pluta mjehurići ili film na površini, jer je njegova gustoća manja. Ali zašto tako i što drugo jesu hidrofobne tvari?

Ova grupa obično uključuje masti, neke proteine ​​i nukleinske kiseline, kao i silikoni. Naziv tvari dolazi od grčke riječi hidor - voda i fobos - strah, ali to ne znači da se molekule boje. Jednostavno su malo ili potpuno netopljivi, oni se nazivaju i nepolarni. Apsolutna hidrofobnost se ne događa, čak i tvari koje naizgled nisu u interakciji s vodom, još uvijek adsorbiraju, iako u neznatnim količinama. U praksi, međutim, kontakt takvog materijala s H₂O izgleda kao film ili kapljice, ili tekućina ostaje na površini i ima oblik lopte, jer ima najmanju površinu i pruža minimalan kontakt.

Objašnjene su hidrofobna svojstva kemijska struktura one ili druge tvari. To je zbog niskog indeksa privlačnosti molekula vode, kao što se događa, na primjer, s ugljikovodicima.

Hidrofilne tvari

Naziv ove skupine, kao što je lako pogoditi, također dolazi iz grčkih riječi. No, u ovom slučaju, u drugom dijelu Philia - ljubavi, i to je savršeno karakterizira odnos tih tvari u vodi - potpuna „razumijevanje” i velika topljivost. U ovoj skupini, ponekad zvan „polarni” uključuju jednostavne alkohole, šećere, aminokiseline i tako dalje. D. Prema tome, oni posjeduju te karakteristike, jer oni imaju visoku energetsku privlačnost molekula vode. Strogo govoreći, u stvari, sve tvari su hidrofilnije u većoj ili manjoj mjeri.

amfifilnog

Da li se događa da hidrofobne tvari mogu imati i hidrofilna svojstva u isto vrijeme? Ispalo je, da! Ova skupina tvari se naziva difilna, ili amfifilna. Ispada da jedan te isti molekula može imati u svojoj strukturi topljive - polarno i vodu - nepolarne elemenata. Takva svojstva, na primjer, imaju neke proteine, lipide, surfaktante, polimere i peptide. U kontakt s vodom da se dobije različite strukture: supramolekularnih monoslojeva, liposomi, micele, dvoslojne membrane, vezikule, itd polarne skupine u ovom slučaju su orijentirane u tekućinu ...

Vrijednost i primjena u životu

Uz interakciju vode i ulja, postoji mnogo potvrda da se hidrofobne tvari susreću gotovo posvuda. Dakle, čiste površine metala, poluvodiča, kao i kože životinja, biljnih lišća, kititinskog pokrova insekata, imaju slična svojstva.

U prirodi, obje vrste tvari su važne. Tako se hidrofili koriste u transportu hranjive tvari u organizama životinja i biljaka, finalni proizvodi metabolizma izvode se i pomoću otopina bioloških tekućina. Nepolarne tvari su od velike važnosti za stvaranje staničnih membrana koje imaju selektivnu propusnost. Zato takva svojstva igraju važnu ulogu tijekom bioloških procesa.

Posljednjih godina znanstvenici razvijaju sve nove hidrofobne tvari s kojima možete zaštititi različite materijale od vlaženja i kontaminacije, stvarajući tako površine koje samo za čišćenje. Odjeća, metalni proizvodi, građevni materijali, automobilska stakla - puno aplikacija. Daljnja proučavanja ove teme dovest će do razvoja multifobičnih tvari, koje će postati glavne za površine otporne na prljavštinu. Stvaranjem takvih materijala ljudi će moći uštedjeti vrijeme, novac i resurse, kao i mogućnost da se smanji stupanj zagađenje prirode sredstva za čišćenje. Dakle, daljnji razvoj će imati koristi svima.