Що таке гідрофобні речовини?
Відео: Муха не сиділа на гідрофобному спреї HYDROP
Декому в школі пощастило на уроках хімії не тільки писати нудні контрольні і обчислювати молярну масу або вказувати валентність, а й дивитися на те, як учитель проводить досліди. Незмінно в рамках експерименту як за помахом чарівної палички рідини в пробірках непередбачувано міняли колір, а ще що-небудь могло вибухнути або красиво згоріти. Мабуть, не так ефектні, але все одно цікаві досліди, в яких використовуються гідрофільні і гідрофобні речовини. До речі, що це і чим вони цікаві?
Відео: гидрофобное покриття для рук / гідрофобний порошок
Фізичні властивості
На уроках хімії, проходячи черговий елемент з періодичної таблиці, а також всі основні речовини, обов`язково йшлося про їх різних характеристиках. У тому числі порушувалися їхні фізичні властивості: щільність, агрегатний стан в нормальних умовах, температура плавлення і кипіння, твердість, колір, електропровідність, теплопровідність і багато інших. Іноді йшлося про такі характеристики, як гидрофобность або гідрофільність, проте окремо, як правило, про це не говорять. Тим часом це досить цікава група речовин, з якої легко можна зіткнутися в повсякденному житті. Так що не зайвим буде дізнатися про них більше.
гідрофобні речовини
Приклади легко можна взяти з життя. Так, не можна змішати воду з маслом - це відомо всім. Воно просто не розчиняється, а залишається плавати бульбашками або плівкою на поверхні, оскільки його щільність менше. Але чому так і які існують ще гідрофобні речовини?
Відео: Як зробити водовідштовхувальний порошок
Зазвичай до цієї групи відносять жири, деякі білки і нуклеїнові кислоти, а також силікони. Назва речовин походить від грецьких слів hydor - вода і phobos - страх, але це не означає, що молекули бояться. Просто вони є мало або зовсім нерозчинними, їх ще називають неполярними. Абсолютною гидрофобности не буває, навіть ті речовини, які, здавалося б, зовсім не взаємодіють з водою, все-таки адсорбируют її, хоч і в незначних кількостях. На практиці ж контакт такого матеріалу з H2O виглядає у вигляді плівки або крапельок, або рідина залишається на поверхні і приймає форму кулі, оскільки він має найменшу площу поверхні і забезпечують мінімальний контакт.
Гідрофобні властивості пояснюються хімічною структурою тих чи інших речовин. Це пов`язано з низьким показником тяжіння до молекулі води, як це відбувається, наприклад, з вуглеводнями.
гідрофільні речовини
Назва цієї групи, як вже нескладно здогадатися, теж походить від грецьких слів. Але в даному випадку друга частина philia - любов, і це чудово характеризує відносини таких речовин з водою - повне "взаєморозуміння" і прекрасна розчинність. У цю групу, іноді звану "полярної", Відносяться прості спирти, цукру, амінокислоти і т. Д. Відповідно, вони володіють такими характеристиками, оскільки мають високу енергію тяжіння до молекули води. Строго кажучи, взагалі-то все речовини є гідрофільними в більшій чи меншій мірі.
амфіфільних
А чи буває так, що гідрофобні речовини можуть одночасно мати і гідрофільні властивості? Виявляється, так! Цю групу речовин називають дифільної, або амфіфільних. Виявляється, одна і та ж молекула може мати в своїй структурі як розчинні - полярні, так і водовідштовхувальні - неполярні елементи. Такими властивостями, наприклад, мають деякі білки, ліпіди, поверхнево-активні речовини, полімери та пептиди. При взаємодії з водою вони утворюють різні надмолекулярних структури: моношари, ліпосоми, міцели, біслойную мембрани, везикули і т. Д. Полярні групи при цьому виявляються орієнтованими до рідини.
Відео: 6 Дивовижних РЕЧОВИН, що кидає виклик законам фізики! ЦІКАВИНКИ
Значення і застосування в житті
Крім взаємодії води і масла, можна знайти чимало підтверджень тому, що гідрофобні речовини зустрічаються чи не повсюдно. Так, чисті поверхні металів, напівпровідників, а також шкіра тварин, листя рослин, хітиновий покрив комах мають подібні властивості.
У природі обидва види речовин мають важливе значення. Так, гідрофілен використовуються в транспорті поживних речовин в організмах тварин і рослин, кінцеві продукти обміну також виводяться за допомогою розчинів біологічних рідин. Неполярні речовини же мають серйозне значення в формуванні клітинних мембран, що мають виборчу проникність. Саме тому подібні властивості відіграють важливу роль в протіканні біологічних процесів.
В останні роки вчені розробляють все нові гідрофобні речовини, за допомогою яких можна захистити різні матеріали від змочування і забруднення, створюючи таким чином навіть самоочищаються поверхні. Одяг, металеві вироби, будматеріали, автомобільне скло - сфер застосування безліч. Подальше вивчення цієї теми призведе до розробки мультіфобних речовин, які стануть основною для брудовідштовхуючих поверхонь. Створивши подібні матеріали, люди зможуть заощадити час, кошти і ресурси, а також з`явиться можливість знизити ступінь забруднення природи миючими засобами. Так що подальші розробки підуть на користь всім.
