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Una sustancia es hidrofóbica si presenta la propiedad de la hidrofobicidad. Esto quiere decir que no se puede disolver en el agua ni mezclarse con ella. El aceite es el ejemplo más común de las sustancias hidrofóbicas.
Sustancias hidrofóbicas
La palabra «hidrofobia» proviene del griego y significa fobia al agua. Existe una enfermaded con ese nombre, que se denomina también rabia. En química, se llama hidrofóbica a una sustancia que tiene la propidad de hidrofobicidad, es de decir, de repeler el agua, o de no mezclarse o disolverse en ella. También se conocen como sustancias hidrófobas.
Las moléculas hidrófobas que contienen estas sustancias suelen ser moléculas apolares. Las moléculas apolares no están cargadas eléctricamente, por lo que carecen de atracción. El agua, en cambio, es una sustancia eléctricamente polar, que tiene un polo positivo y uno negativo. Al no poder interactuar con el agua, las moléculas apolares se agrupan, y aumentala cantidad de agua a su alrededor. En cambio, en disolventes apolares como los disolventes orgánicos, las sustancias hidrofóbicas se disuelven fácilmente.
También existen materiales superhidrofóbicos, que son prácticamente imposibles de humedecer. Las superficies de estos elementos resisten al máximo la humedad y se consideran autolimpiantes.
Hidrofobicidad y efecto loto
La hidrofobicidad es la propiedad más característica de las sustancias hidrofóbicas: la cualidad que evita que sean solubles en el agua. Ocurre cuando una molécula no puede interactuar con el agua. Al entrar en contacto con ella, la molécula apolar rompe los puentes de hidrógeno de las moléculas de agua formando una estructura con forma de red. Esto le brinda una mayor organización que las moléculas libres de agua y les permite mantenerse agrupadas. Un ejemplo muy sencillo para observar este fenómeno es colocar algunas gotas de aceite en una taza. Las gotas de aceite buscarán agruparse incluso aunque no movamos el recipiente.
En la actualidad, la hidrofobicidad presenta un gran interés científico, especialmente en el campo de la nanotecnología, por las innumerables aplicaciones que pueden tener los elementos superhidrofóbicos en la vida cotidiana y la tecnología.
Desde 1963, por ejemplo, se está estudiando el «efecto loto«, una propiedad autolimpiante de los materiales superhidrofóbicos. El nombre deriva de la planta del loto, que presenta esta propiedad de forma natural. Para conocer la hidrofobicidad de una superficie se mide su ángulo de contacto con el agua. A mayor ángulo de contacto, mayor hidrofobicidad.
Diferencia entre hidrofóbico y lipófilo
Los términos hidrofóbico y lipófilo a veces se suelen utilizar indistintamente, como si significaran lo mismo. Sin embargo, se trata de conceptos distintos. Según lo mencionado antes, las sustancias hidrofóbicas repelen o no se mezclan con el agua. En cambio, las sustancias lipófilas son aquellas que presentan cierta afinidad con las grasas. En cualquier caso, la mayoría de las sustancias hidrofóbicas, excepto los fluorocarbonos y las siliconas, son al mismo tiempo lipófilas. Es decir, que también se pueden unir fácilmente a las grasas.
Ejemplos de sustancias hidrofóbicas
Existen diversas sustancias o materiales hidrofóbicos en estado natural, y también artificiales. Algunos de los ejemplos más comunes son:
- Sustancias hidrófobas: aquí podemos incluir a los aceites, el petróleo, las grasas y los alcanos, así como otros compuestos orgánicos.
- Materiales superhidrófobos: recubrimientos, elementos de cocina con teflón, tejidos y pinturas. Se utilizan, además, para recoger rocío o para la irrigación agrícola. Generalmente se fabrican con capas de siliconas o fluorocarbonos. En la naturaleza, estos materiales se encuentran en algunos insectos. También, en plantas como el loto, las capuchinas, la alchemilla, el nopal y la caña.
Bibliografía
- Tuñon, I. Química molecular estadística. 2008. España. Síntesis.
- Vollhardt, P. y Schore. Química orgánica. 2006 (5ta. edición). España. Omega
- Fernández Cañete, A. (2003). Estudio de la hidrofobicidad y autolimpieza en materiales con nanotratamientos superficiales. (Proyecto Final de Carrera, Universidad Autónoma de Barcelona). Barcelona. Universidad Autónoma de Barcelona.
