Tabla de Contenidos
Substancja jest hydrofobowa , jeśli ma właściwość hydrofobowości. Oznacza to, że nie można go rozpuszczać ani mieszać z wodą. Olej jest najczęstszym przykładem substancji hydrofobowych.
substancje hydrofobowe
Słowo „hydrofobia” pochodzi z języka greckiego i oznacza lęk przed wodą. Istnieje choroba o tej nazwie, zwana także wścieklizną. W chemii substancja, która ma właściwość hydrofobowości, nazywana jest hydrofobową, to znaczy odpycha wodę lub nie miesza się z nią ani nie rozpuszcza . Są one również znane jako substancje hydrofobowe.
Cząsteczki hydrofobowe, które zawierają te substancje, są zwykle cząsteczkami niepolarnymi. Cząsteczki niepolarne nie są naładowane elektrycznie , więc nie przyciągają. Z drugiej strony woda jest substancją polarną elektrycznie, która ma biegun dodatni i ujemny. Nie mogąc oddziaływać z wodą, cząsteczki niepolarne grupują się, a ilość wody wokół nich wzrasta. Z drugiej strony, w rozpuszczalnikach apolarnych, takich jak rozpuszczalniki organiczne , substancje hydrofobowe łatwo się rozpuszczają.
Istnieją również materiały superhydrofobowe, których zamoczenie jest praktycznie niemożliwe. Powierzchnie tych elementów są wysoce odporne na wilgoć i uznawane są za samoczyszczące.
Hydrofobowość i efekt lotosu
Hydrofobowość jest najbardziej charakterystyczną właściwością substancji hydrofobowych: cechą, która uniemożliwia im rozpuszczanie się w wodzie . Występuje, gdy cząsteczka nie może oddziaływać z wodą. Wchodząc z nią w kontakt, niepolarna cząsteczka rozrywa wiązania wodorowe w cząsteczkach wody, tworząc strukturę w kształcie sieci. Daje to lepszą organizację niż wolne cząsteczki wody i pozwala im się sklejać. Bardzo prostym przykładem zaobserwowania tego zjawiska jest umieszczenie kilku kropli oleju w filiżance. Krople oleju będą próbowały się zlepić, nawet jeśli nie poruszymy pojemnika.
Obecnie hydrofobowość cieszy się dużym zainteresowaniem naukowym, zwłaszcza w dziedzinie nanotechnologii, ze względu na niezliczone zastosowania, jakie pierwiastki superhydrofobowe mogą mieć w życiu codziennym i technologii.
Na przykład od 1963 roku badano „ efekt lotosu ”, samoczyszczącą właściwość materiałów superhydrofobowych . Nazwa pochodzi od rośliny lotosu, która w naturalny sposób wykazuje tę właściwość. Aby poznać hydrofobowość powierzchni, mierzy się jej kąt zwilżania wodą. Im większy kąt zwilżania, tym większa hydrofobowość.
Różnica między hydrofobowym a lipofilowym
Terminy hydrofobowy i lipofilowy są czasami używane zamiennie, tak jakby oznaczały to samo. Są to jednak różne koncepcje. Jak wspomniano wcześniej, substancje hydrofobowe odpychają lub nie mieszają się z wodą. Z drugiej strony substancje lipofilowe to takie, które mają pewne powinowactwo do tłuszczów. W każdym razie większość substancji hydrofobowych, z wyjątkiem fluorowęglowodorów i silikonów, jest jednocześnie lipofilowa. Oznacza to, że mogą również łatwo wiązać się z tłuszczami .
Przykłady substancji hydrofobowych
Istnieją różne substancje lub materiały hydrofobowe w stanie naturalnym, a także sztucznym. Niektóre z najczęstszych przykładów to:
- Substancje hydrofobowe : tutaj możemy zaliczyć oleje, ropę naftową, tłuszcze i alkany, a także inne związki organiczne.
- Materiały superhydrofobowe: powłoki, elementy kuchenne z teflonem, tkaniny i farby. Są również używane do zbierania rosy lub do nawadniania w rolnictwie. Zwykle są wykonane z warstw silikonów lub fluorowęglowodorów. W naturze materiały te występują u niektórych owadów. Również w roślinach takich jak lotos, nasturcja, alchemilla, nopal i trzcina.
Bibliografia
- Tuñon, I. Statystyczna chemia molekularna . 2008. Hiszpania. Synteza.
- Vollhardt, P. i Schore. chemia organiczna . 2006 (wydanie 5). Hiszpania. Omega
- Fernández Cañete, A. (2003). Badanie hydrofobowości i samooczyszczania materiałów z nanoobróbkami powierzchniowymi. (Projekt Final Degree, Autonomiczny Uniwersytet w Barcelonie). Barcelona. Autonomiczny Uniwersytet w Barcelonie.
