מהו חומר הידרופובי?

יש אנשים שהם ברי מזל בשיעורים בכימיה הספר על לא משעמם רק כדי לכתוב מלאה לחשב את המסה טוחנת או להצביע הערכיות, אבל גם להסתכל על איך המורה מקיים ניסויים. תמיד במסגרת הניסוי כבמטה קסם נוזל בתוך הצינורות הוא צבע שינוי בלתי צפוי, או כל דבר אחר יכול להתפוצץ או לשרוף יפה. אולי לא כמו מרהיב, אבל עדיין חוויה מעניינת, אשר להשתמש בחומרים הידרופילי ו הידרופובי. אגב, מה זה ועל מה הם סקרנים?

תכונות פיסיקליות

בכיתת כימיה, עובר את הרכיב הבא של הטבלה המחזורית, כמו גם את כל החומרים הבסיסיים, אני בטוח שיש דיבור על המאפיינים השונים שלהם. כולל להשפיע המאפיינים הפיזיים שלהם: צפיפות, מצב צבירה בתנאים נורמליים, נקודת התכה ורתיחה, קשיות, צבע, מוליכות חשמלית, מוליכות תרמית, ועוד רבים אחרים. לפעמים אני שעסקה מאפיינים כגון הידרופוביות או hydrophilicity, אבל בנפרד, ככלל, זה לא אומר. בינתיים, זה די קבוצה מעניינת של חומרים אשר ניתן נתקלה בקלות בחיי היומיום. אז כדאי ללמוד עוד עליהם.

ההידרופוב

דוגמאות ניתן לקחת בקלות מן החיים. אז, אתה לא יכול לערבב מים עם שמן - זה ידוע לכל. זה פשוט לא מתמוסס, אך נשאר בועות צפות או סרט על פני השטח, כי הצפיפות שלה נמוכה. אבל למה ומה הם חומרים הידרופובי יותר?

בדרך כלל בקבוצה זו כוללת שומנים, כמה חלבונים וחומצות גרעין, כמו גם סיליקונים. שם והאלכוהול בא מן המילים ביווניות hydor - מי פובוס - פחד, אבל זה לא אומר כי המולקולות מפחדות. כל שעליך לעשות הוא, הם מעטים או לא מסיסים, הם נקראים הלא-קוטביים. הידרופוביות מוחלט לא קורה, אפילו חומרים אלה אשר לכאורה אינו מגיב עם מים, עדיין לקלוט את זה, אם כי בכמויות זעירות. בפועל, הקשר של חומר כזה עם O H ₂ מופיע בתור סרט או טיפות, או נוזל נשאר על פני השטח ואת לובשת צורה של כדור, שכן יש את שטח הפנים הקטן ביותר ולספק מגע מינימלי.

תכונות הידרופוביות מוסברות על ידי המבנה הכימי של חומרים שונים. זה קשור משיכה נמוכה מולקולות מים, כפי שזה קורה, למשל, פחמימנים.

חומרים הידרופילי

השם של הקבוצה הזאת, כפי שאנו יכולים לנחש בקלות, מדי, בא מן המילים ביוונית. אבל במקרה הזה, החלק השני של philia - אהבה, וזה בהחלט מאפיין את היחסים של חומרים אלה אל המים - שלמה "הבנה" לבין מסיסות גדולה. בקבוצה זו, המכונה לעתים "קוטב" להכיל כהלים פשוטים, סוכרים, חומצות האמין וכן הלאה. ד לפיכך, הם בעלי מאפיינים אלה כי יש להם משיכת אנרגיה גבוהה למולקולות מים. למען הדיוק, למעשה, את כל החומרים הם הידרופילי במידה זו או אחרת.

amphiphilic

והאם זה אפשרי כי חומר הידרופובי אולי הן הידרופיליות ומאפיינים? מסתבר, כן! קבוצה זו של חומרים הנקראים diphilic או amphiphilic. מתברר כי הייתי הך המולקולה עשויה להיות במבנה שלה כפי מסיסים - קוטב דוחה מים - אלמנטים פולריים. נכסים כאלה הם, למשל, להחזיק חלבונים מסוימים, שומנים, חומרים פעילי שטח, פולימרים, ופפטידים. במגע עם מים הם יוצרים מבנים מולקולריים שונים: monolayers, ליפוזומים, מיצלות, ממברנות bilayer, שלפוחית, וכו הקבוצות הקוטב במקרה זה מכוונים את הנוזל ...

משמעות ויישום בחיים

בנוסף האינטראקציה של מים ושמנים, ניתן למצוא הרבה ראיות כי החומרים הידרופובי נמצאים כמעט בכל מקום. לכן, שטח נקי של מתכות, מוליכים למחצה, ואת עור חי, צמחי עלווה, כיסוי כיטין של החרקים בעלי תכונות דומות.

בטבע, שני סוגי תרכובות חיוניים. לפיכך, hydrophiles משמש להובלת חומרים מזינים בחיות וצמחים, מוצרי קצה של מטבוליזם מוצגים גם עם פתרון של נוזלים ביולוגיים. חומרים Non-קוטביים יש חשיבות מרכזית במערך של קרומי תאים עם חדירות סלקטיבית. לכן תכונות אלה ממלאות תפקיד חשוב בתהליכים ביולוגיים.

בשנים האחרונות, מדעני מפתחי חומרים הידרופובי חדשים שבה אתה יכול להגן על מגוון של חומרים מן ההרטבה וזיהום, ובכך ליצור אפילו משטחים בניקוי עצמי. ביגוד, מוצרי מתכת, חומרי בנייה, זכוכית רכב - יישומים רבים. עיון נוסף בנושא זה יוביל לפיתוח חומרי multifobnyh, אשר יהיה הבסיס משטחי עפר הדוחה. על ידי יצירת חומרים כאלה, אנשים יכולים לחסוך זמן, כסף ומשאבים, ויהיה מסוגל להפחית את הזיהום הסביבתי שואבים. כך להתפתחות נוספת תיהנה כל.