Hvad er hydrofobe stoffer?

Nogen i skolen var heldig ved kemiundervisningbare skriv kedelig kontrol og beregne molarmen eller angive valensen, men også se på, hvordan læreren udfører eksperimenter. Som en del af eksperimentet, som med magi, ændrede væsken i testrørene uforudsigeligt farve, og noget andet kunne eksplodere eller forbrænde pænt. Måske ikke så effektiv, men stadig interessante eksperimenter, hvor der anvendes hydrofile og hydrofobe stoffer. Forresten, hvad er dette, og hvad er de nysgerrige efter?

Fysiske egenskaber

Ved kemi lektioner, passerer næste element fraperiodiske bord, samt alle de vigtigste stoffer, blev det nødvendigvis diskuteret deres forskellige egenskaber. Herunder deres fysiske egenskaber: tæthed, aggregattilstand under normale forhold, smeltepunkt og kogepunkt, hårdhed, farve, elektrisk ledningsevne, varmeledningsevne og mange andre. Nogle gange var der tale om sådanne egenskaber som hydrofobicitet eller hydrofilicitet, men det er som regel ikke tale om det særskilt. I mellemtiden er dette en temmelig interessant gruppe stoffer, der let kan ses i hverdagen. Så det er ikke ude af stand til at lære mere om dem.

Hydrofobe stoffer

Eksempler kan nemt tages fra livet.Så du kan ikke blande vand og olie - dette er kendt for alle. Det opløses simpelthen ikke, men det er fortsat at flyde bobler eller en film på overfladen, da dens tæthed er mindre. Men hvorfor så og hvad er der mere hydrofobe stoffer?

Normalt omfatter denne gruppe fedt, nogleproteiner og nukleinsyrer såvel som siliconer. Navnet på stofferne kommer fra de græske ord hydor - vand og phobos - frygt, men det betyder ikke, at molekylerne er bange. De er simpelthen små eller helt uopløselige, de kaldes også ikke-polære. Absolut hydrofobicitet sker ikke, selv de stoffer, der tilsyneladende ikke interagerer med vand overhovedet, adsorberer det stadig, om end i ubetydelige mængder. I praksis er der imidlertid kontakt med sådant materiale med H₂O ligner en film eller dråber, eller væsken forbliver på overfladen og har form af en bold, fordi den har det mindste overfladeareal og giver minimal kontakt.

Hydrofobe egenskaber forklares af den kemiske struktur af disse eller andre stoffer. Dette skyldes det lave indeks for tiltrækning til vandmolekylet, som det for eksempel sker med kulbrinter.

Hydrofile stoffer

Navnet på denne gruppe, som det allerede er enkeltGæt, kommer også fra de græske ord. Men i dette tilfælde er den anden del af philia kærlighed, og den karakteriserer perfekt forholdet mellem sådanne stoffer med vand - fuldstændig "gensidig forståelse" og perfekt opløselighed. Denne gruppe, der undertiden hedder "polar", omfatter enkle alkoholer, sukkerarter, aminosyrer osv. Følgelig har de sådanne egenskaber, da de har en høj energi af tiltrækning til vandmolekylet. I virkeligheden er alle stoffer i større eller mindre grad hydrofile.

amfifile

Og er det sådan, at hydrofobe stoffer kanhar samtidig hydrofile egenskaber? Det viser sig ja! Denne gruppe af stoffer kaldet diphilic eller amfifil. Det viser sig, at et og samme molekyle kan have i sin struktur som opløseligt - polære og vandafvisende - polære elementer. Sådanne egenskaber er fx, besidder visse proteiner, lipider, overfladeaktive midler, polymerer og peptider. Ved kontakt med vand danner de forskellige supramolekylære strukturer: monolag, liposomer, miceller, dobbeltlag membraner, vesikler etc. De polære grupper i dette tilfælde er orienteret til væsken ...

Værdi og anvendelse i livet

Ud over interaktionen mellem vand og olie kan du findeder er mange bekræftelser om, at hydrofobe stoffer støder på næsten overalt. Således har de rene overflader af metaller, halvledere, samt dyrenes hud, plantebladene, insektens chitinøse dæk, lignende egenskaber.

I naturen er begge typer stoffer vigtige.Hydrophiler anvendes således til transport af næringsstoffer i dyrene og planternes organismer, og de endelige produkter af metabolisme er også afledt ved hjælp af opløsninger af biologiske væsker. Ikke-polære stoffer har stor betydning ved dannelsen af ​​cellemembraner, der har selektiv permeabilitet. Derfor spiller sådanne egenskaber en vigtig rolle i forbindelse med biologiske processer.

I de senere år er forskere ved at udvikle nyehydrofobe stoffer, hvorved det er muligt at beskytte forskellige materialer mod befugtning og snavs og derved skabe lige selvrensende overflader. Tøj, metalprodukter, byggematerialer, bilglas - mange applikationer. Yderligere undersøgelse af dette emne vil føre til udvikling af multifobiske stoffer, som vil blive hoved for smudsafvisende overflader. Ved at skabe sådanne materialer vil folk kunne spare tid, ressourcer og ressourcer samt muligheden for at reducere graden af ​​forurening af naturen med rengøringsmidler. Så videre udvikling vil gavne alle.