Seseorang di sekolah bernasib baik dalam kelas kimia bukan sahaja menulis ujian yang membosankan dan mengira jisim molar atau menunjukkan valens, tetapi juga melihat cara guru menjalankan eksperimen. Selalunya, sebagai sebahagian daripada eksperimen, seolah-olah dengan sihir, cecair dalam tabung uji berubah warna tanpa diduga, dan sesuatu yang lain boleh meletup atau terbakar dengan indah. Mungkin eksperimen tidak begitu hebat, tetapi masih menarik di mana bahan hidrofilik dan hidrofobik digunakan. By the way, apakah itu dan mengapa mereka ingin tahu?
Sifat fizikal
Dalam pelajaran kimia, melalui elemen seterusnya dari jadual berkala, serta semua bahan asas, kita semestinya bercakap tentang pelbagai ciri mereka. Khususnya, sifat fizikalnya disentuh: ketumpatan, keadaan pengagregatan di bawah keadaan normal, takat lebur dan didih, kekerasan, warna, kekonduksian elektrik, kekonduksian terma, dan lain-lain lagi. Kadang-kadang terdapat perbincangan tentang ciri-ciri seperti hidrofobisiti atau hidrofilik, namun, sebagai peraturan, mereka tidak membincangkannya secara berasingan. Sementara itu, ini adalah kumpulan bahan yang agak menarik yang boleh ditemui dengan mudah dalam kehidupan seharian. Jadi ia tidak keluar dari tempatnyaakan mengetahui lebih lanjut tentang mereka.
Bahan hidrofobik
Contoh boleh diambil dari kehidupan dengan mudah. Jadi, anda tidak boleh mencampur air dengan minyak - semua orang tahu ini. Ia hanya tidak larut, tetapi kekal terapung sebagai gelembung atau filem di permukaan, kerana ketumpatannya kurang. Tetapi mengapa ini dan apakah bahan hidrofobik lain yang wujud?
Biasanya kumpulan ini termasuk lemak, beberapa protein dan asid nukleik, serta silikon. Nama bahan berasal dari perkataan Yunani hydor - air dan phobos - takut, tetapi ini tidak bermakna bahawa molekul takut. Ia hanya sedikit atau tidak larut sepenuhnya, ia juga dipanggil bukan kutub. Hidrofobisiti mutlak tidak wujud, malah bahan-bahan yang, nampaknya, tidak berinteraksi dengan air sama sekali, masih menyerapnya, walaupun dalam jumlah yang boleh diabaikan. Dalam amalan, sentuhan bahan sedemikian dengan H2O kelihatan seperti filem atau titisan, atau cecair kekal di permukaan dan berbentuk bola, kerana ia mempunyai yang paling kecil. luas permukaan dan memberikan sentuhan minimum.
Sifat hidrofobik dijelaskan oleh struktur kimia bahan tertentu. Ini disebabkan oleh daya tarikan yang rendah kepada molekul air, seperti yang berlaku, contohnya, dengan hidrokarbon.
Bahan hidrofilik
Nama kumpulan ini, seperti yang anda mungkin sangka, juga berasal daripada perkataan Yunani. Tetapi dalam kes ini, bahagian kedua philia adalah cinta, dan ini dengan sempurna mencirikan hubungan bahan tersebut dengan air -lengkap "persefahaman bersama" dan keterlarutan yang sangat baik. Kumpulan ini, kadangkala dipanggil "polar", termasuk alkohol ringkas, gula, asid amino, dll. Sehubungan itu, mereka mempunyai ciri-ciri sedemikian, kerana mereka mempunyai tenaga tarikan yang tinggi kepada molekul air. Tegasnya, sebenarnya, semua bahan adalah hidrofilik pada tahap yang lebih besar atau lebih kecil.
Amphilicity
Adakah ia berlaku bahawa bahan hidrofobik secara serentak boleh mempunyai sifat hidrofilik? Ternyata ya! Kumpulan bahan ini dipanggil diphilic, atau amphiphilic. Ternyata molekul yang sama boleh mempunyai dalam strukturnya kedua-dua unsur larut - polar, dan penghalau air - bukan kutub. Sifat sedemikian, sebagai contoh, mempunyai beberapa protein, lipid, surfaktan, polimer dan peptida. Apabila berinteraksi dengan air, mereka membentuk pelbagai struktur supramolekul: lapisan tunggal, liposom, misel, membran dwilapisan, vesikel, dsb. Dalam kes ini, kumpulan kutub ternyata berorientasikan cecair.
Erti dan aplikasi dalam kehidupan
Selain interaksi air dan minyak, terdapat banyak bukti bahawa bahan hidrofobik ditemui hampir di mana-mana. Jadi, permukaan bersih daripada logam, semikonduktor, serta kulit haiwan, daun tumbuhan, penutup kitin serangga mempunyai sifat yang serupa.
Secara semula jadi, kedua-dua jenis bahan adalah penting. Oleh itu, hidrofil digunakan dalam pengangkutan nutrien dalam organisma haiwan dan tumbuhan, produk akhirpertukaran juga dikumuhkan menggunakan larutan cecair biologi. Bahan bukan kutub adalah sangat penting dalam pembentukan membran sel dengan kebolehtelapan terpilih. Itulah sebabnya sifat sedemikian memainkan peranan penting dalam perjalanan proses biologi.
Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, saintis telah membangunkan lebih banyak bahan hidrofobik baharu, yang dengannya ia boleh melindungi pelbagai bahan daripada pembasahan dan pencemaran, sekali gus mencipta permukaan yang boleh membersihkan diri. Pakaian, produk logam, bahan binaan, kaca automotif - terdapat banyak bidang aplikasi. Kajian lanjut mengenai topik ini akan membawa kepada pembangunan bahan multifobik yang akan menjadi asas untuk permukaan penghalau kotoran. Dengan mencipta bahan sedemikian, orang ramai boleh menjimatkan masa, wang dan sumber, dan ia juga akan dapat mengurangkan tahap pencemaran alam semula jadi dengan produk pembersih. Jadi perkembangan selanjutnya akan memberi manfaat kepada semua orang.
