Jotkut koululaiset olivat onnekkaita kemian tunnilla paitsi kirjoittaessaan tylsiä kokeita ja laskeessaan moolimassaa tai osoittamassa valenssia, vaan myös näkivät kuinka opettaja tekee kokeita. Poikkeuksetta osana koetta, ikään kuin taianomaisesti, koeputkien nesteet muuttivat väriä arvaamattomasti, ja jokin muu saattoi räjähtää tai palaa kauniisti. Ehkä ei niin näyttäviä, mutta silti mielenkiintoisia kokeita, joissa käytetään hydrofiilisiä ja hydrofobisia aineita. Muuten, mikä se on ja miksi he ovat uteliaita?

Fyysiset ominaisuudet

Kemian tunneilla käydessämme läpi jaksollisen taulukon seuraavan elementin sekä kaikki perusaineet, puhuimme välttämättä niiden erilaisista ominaisuuksista. Erityisesti käsiteltiin niiden fysikaalisia ominaisuuksia: tiheys normaaleissa olosuhteissa, sulamis- ja kiehumispisteet, kovuus, väri, sähkönjohtavuus, lämmönjohtavuus ja monet muut. Joskus puhuttiin sellaisista ominaisuuksista kuin hydrofobisuus tai hydrofiilisyys, mutta pääsääntöisesti he eivät puhu tästä erikseen. Samaan aikaan tämä on melko mielenkiintoinen aineryhmä, joka on helppo kohdata jokapäiväisessä elämässä. Joten olisi hyödyllistä oppia niistä lisää.

hydrofobiset aineet

Esimerkkejä voi helposti ottaa elämästä. Joten et voi sekoittaa vettä öljyyn - kaikki tietävät tämän. Se ei yksinkertaisesti liukene, vaan jää kellumaan kuplina tai kalvona pinnalla, koska sen tiheys on pienempi. Mutta miksi tämä ja mitä muita hydrofobisia aineita on olemassa?

Yleensä tähän ryhmään kuuluvat rasvat, jotkut proteiinit ja silikonit. Aineiden nimi tulee kreikan sanoista hydor - vesi ja fobos - pelko, mutta tämä ei tarkoita, että molekyylit pelkäävät. Ne ovat vain vähän tai täysin liukenemattomia, niitä kutsutaan myös ei-polaariseksi. Absoluuttista hydrofobisuutta ei ole olemassa, edes ne aineet, jotka eivät näytä olevan lainkaan vuorovaikutuksessa veden kanssa, adsorboivat sitä silti, vaikkakin mitättömiä määriä. Käytännössä tällaisen materiaalin kosketus H 2 O:n kanssa näyttää kalvolta tai pisaroilta tai neste jää pinnalle ja on pallon muotoinen, koska sillä on pienin pinta-ala ja se tarjoaa minimaalisen kontaktin.

Hydrofobiset ominaisuudet johtuvat tietyistä aineista. Tämä johtuu alhaisesta vetovoimasta siihen, miten se tapahtuu esimerkiksi hiilivetyjen kanssa.

hydrofiiliset aineet

Tämän ryhmän nimi, kuten arvata saattaa, tulee myös kreikkalaisista sanoista. Mutta tässä tapauksessa filian toinen osa on rakkaus, ja tämä luonnehtii täydellisesti tällaisten aineiden suhdetta veteen - täydellinen "keskinäinen ymmärrys" ja erinomainen liukoisuus. Tämä ryhmä, jota joskus kutsutaan "polaariseksi", sisältää yksinkertaiset alkoholit, sokerit, aminohapot jne. Näin ollen niillä on sellaiset ominaisuudet, koska niillä on suuri vetovoima vesimolekyyliin. Tarkkaan ottaen yleensä kaikki aineet ovat suuremmassa tai pienemmässä määrin hydrofiilisiä.

Amfifiilisyys

Mutta onko mahdollista, että hydrofobisilla aineilla voi olla samanaikaisesti hydrofiilisiä ominaisuuksia? Osoittautuu kyllä! Tätä aineryhmää kutsutaan difiiliseksi tai amfifiliseksi. Osoittautuu, että samassa molekyylissä voi olla rakenteessa sekä liukoisia - polaarisia että vettä hylkiviä - ei-polaarisia alkuaineita. Tällaisilla ominaisuuksilla on esimerkiksi joitain proteiineja, lipidejä, pinta-aktiivisia aineita, polymeerejä ja peptidejä. Vuorovaikutuksessa veden kanssa ne muodostavat erilaisia ​​supramolekulaarisia rakenteita: yksikerroksia, liposomeja, misellejä, kaksikerroksisia kalvoja, rakkuloita jne. Tässä tapauksessa polaariset ryhmät ovat suuntautuneita nesteeseen.

Merkitys ja sovellus elämässä

Veden ja öljyn vuorovaikutuksen lisäksi voidaan löytää paljon todisteita siitä, että hydrofobisia aineita löytyy melkein kaikkialta. Siten metallien, puolijohteiden puhtailla pinnoilla, samoin kuin eläinten iholla, kasvien lehdillä, hyönteisten kitiinipeitteellä on samanlaiset ominaisuudet.

Luonnossa molemmat aineet ovat tärkeitä. Siten hydrofiilejä käytetään kuljetuksissa eläin- ja kasviorganismeissa, myös aineenvaihdunnan lopputuotteet erittyvät biologisten nesteiden liuoksilla. Ei-polaarisilla aineilla on suuri merkitys solukalvojen muodostumisessa, minkä vuoksi sellaisilla ominaisuuksilla on tärkeä rooli biologisten prosessien kulussa.

Viime vuosina tiedemiehet ovat kehittäneet yhä enemmän uusia hydrofobisia aineita, joilla on mahdollista suojata erilaisia ​​materiaaleja kostutukselta ja saastumiselta, jolloin saadaan tasaiset itsepuhdistuvat pinnat. Vaatteet, metallituotteet, rakennusmateriaalit, autolasi - käyttökohteita on monia. Tämän aiheen jatkotutkimus johtaa multifobisten aineiden kehittämiseen, joista tulee likaa hylkivien pintojen perusta. Tällaisia ​​materiaaleja luomalla ihmiset voivat säästää aikaa, rahaa ja resursseja, ja myös puhdistusaineiden määrää voidaan vähentää. Jatkokehitys hyödyttää siis kaikkia.

Hydrofyleisyys (kreikkalainen ὕδωρ - vesi, vesi ja φόβος - fobos, pelko) - aineen pinnan kyky olla kastumatta vedellä. Hydrofobisen aineen pinnalla oleva vesi kerääntyy pisaroiksi, jotka eivät tunkeudu sisään.

Hydrofobisuuden fysiikka

Hydrofobisuuden fysikaalis-kemiallinen luonne liittyy termodynaamisiin peruslakeihin, erityisesti järjestelmän haluun saavuttaa mahdollisimman vähän energiaa vapauttamalla energiaa ympäristöön. Useimmat ihmiset eivät ole kiinnostuneita sellaisista monimutkaisista asioista, joten yksinkertaistuksena ilmestyi käsite hydrofobisista voimista (vaikka tällaisia ​​voimia ei fyysisesti ole olemassa).

Käytännössä ei-polaarisia molekyylejä käytetään luomaan hydrofobisia pintoja, jotka ikään kuin "hylkivät" vettä. Samanlainen prosessi voidaan havaita, kun pisara nestemäistä öljyä putoaa veteen.

Tällä hetkellä superhydrofobisuuden ilmiötä käytetään monissa nanoteknologisissa järjestelmissä.

Hydrofobisuus ja rakennusmateriaalit

Hydrofobisuus on hyödyllinen ominaisuus joillekin rakennusmateriaaleille (sementille, kalvoille), mikä estää veden tunkeutumisen. Usein lämmöneristysmateriaalit, kuten mineraalivilla, kyllästetään erityisillä aineilla, jotka luovat hydrofobisen mikrofilmin.

Hydrofobisen kerroksen luotettavuus

Kosketus useimpien liuottimien ja öljyjen kanssa voi johtaa hydrofobisuuden menetykseen. Se häviää myös materiaalin saastuessa. Hydrofobisuuden menetyksen jälkeen pinnasta tulee läpäisevä.

Älä sekoita hydrofobisuutta vedenkestävyyteen. Esimerkiksi polyeteeni on vedenpitävä, joten siitä valmistettu kalvo, vaikka se olisi kostutettu alkoholilla tai likainen (mutta ilman reikiä), ei päästä vettä läpi. Pintakerroksen hydrofobisuuteen perustuva ja vapaasti ilmaa läpäisevä vedeneristyskalvo toimii vain niin kauan, kun ulkokerros ei menetä hydrofobisuuttaan esimerkiksi mikropölystä.

Termi hydrofiilisyys (johdettu antiikin kreikkalaisista sanoista "vesi" ja "rakkaus") on ominaisuus aineen vuorovaikutuksen voimakkuudesta veden kanssa molekyylitasolla, toisin sanoen materiaalin kyvylle imeä kosteutta intensiivisesti, sekä veden korkea kostuvuus aineen pinnalla. Tämä käsite voidaan liittää sekä kiinteisiin aineisiin pinnan ominaisuutena että yksittäisiin ioneihin, atomeihin, molekyyleihin ja niiden ryhmiin.

Hydrofiilisyys luonnehtii adsorptiovesimolekyylien sidoksen arvoa aineen molekyyleihin; tällöin muodostuu yhdisteitä, joissa veden määrä jakautuu sitoutumisenergian arvojen mukaan.

Hydrofiilisyys on luontaista aineille, joissa on ionisia kidehilaa (hydroksidit, oksidit, sulfaatit, silikaatit, savet, fosfaatit, lasit jne.), joissa on polaarisia ryhmiä -OH, -NO 2, -COOH jne. hydrofiilisyys ja hydrofobisuus- erityistapaukset aineiden vuorovaikutuksesta liuottimien kanssa (lyofiliteetti, lyofobisuus).

Hydrofobisuutta voidaan pitää pienenä hydrofiilisuutena, koska molekyylien välisten vetovoimavoimien vaikutus on aina enemmän tai vähemmän läsnä minkä tahansa kappaleen ja veden molekyylien välillä. Hydrofiilisyys ja hydrofobisuus voidaan erottaa siitä, kuinka vesipisara leviää sileäpintaiselle kappaleelle. Pisara leviää kokonaan hydrofiiliselle pinnalle ja osittain hydrofobiselle pinnalle, kun taas kostutetun materiaalin pinnan ja pisaran välille muodostuvan kulman arvoon vaikuttaa tietyn kappaleen hydrofobisuusaste. Hydrofiiliset aineet ovat aineita, joissa molekyylien (ionisten, atomien) vuorovaikutusten voimakkuus on melko suuri. Hydrofobiset ovat metalleja, joissa ei ole oksidikalvoja, orgaanisia yhdisteitä, joissa on hiilivetyryhmiä molekyylissä (vahat, rasvat, parafiinit, jotkut muovit), grafiittia, rikkiä ja muita aineita, joilla on heikko vuorovaikutus molekyylien välisellä tasolla.

Hydrofiilisyyden ja hydrofobisuuden käsitteitä sovelletaan sekä kappaleisiin ja niiden pintoihin että yksittäisiin molekyyleihin tai yksittäisiin molekyylien osiin. Esimerkiksi pinta-aktiivisten aineiden molekyylit sisältävät polaarisia (hydrofiilisiä) ja hiilivetyyhdisteitä (hydrofobisia). Kehon pintaosan hydrofiilisyys voi muuttua dramaattisesti tällaisten aineiden adsorption vuoksi.

Hydrofilisaatio on prosessi, joka lisää hydrofiilisyyttä, ja hydrofobisointi on prosessi sen vähentämiseksi. Näillä ilmiöillä on suuri merkitys kosmetiikkateollisuudessa, tekstiilitekniikassa kankaiden (kuitujen) hydrofilisoinnissa pesun, valkaisun, värjäyksen jne. laadun parantamiseksi.

Hydrofiilisyys kosmetiikassa

Hajuvesi- ja kosmetiikkateollisuus valmistaa hydrofiilisiä voiteita ja geelejä, jotka suojaavat ihoa veteen liukenemattomilta epäpuhtauksilta. Nämä tuotteet sisältävät hydrofiilisiä komponentteja, jotka muodostavat kalvon, joka estää veteen liukenemattomien epäpuhtauksien tunkeutumisen ihon pintakerrokseen.

Hydrofiiliset voiteet valmistetaan emulsiosta, joka on stabiloitu sopivilla emulgointiaineilla tai vesi-öljy-vesi-öljy-vesi-pohjalla. Lisäksi ne sisältävät dispergoituja kolloidisia systeemejä, joissa hydrofiiliset pinta-aktiiviset komponentit ovat stabiloituja ja jotka koostuvat veteen dispergoiduista tai korkeampien rasvahappojen tai alkoholien vesi-glykoliseosliuottimista.

Hydrogeelit (hydrofiiliset geelit) valmistetaan emäksistä, jotka koostuvat vedestä, vedettömästä tai hydrofiilisestä liuottimesta (etyylialkoholi, propyleeniglykoli, glyseriini) ja hydrofiilisestä hyytelöimisaineesta (selluloosajohdannaiset, karbomeerit).

Voiteiden ja geelien hydrofiiliset ominaisuudet:

nopeasti ja hyvin imeytyvä;

ravitsevat ihoa

niiden levityksen jälkeen ei jätä rasvaisen tunteen;

· puhdistaa ihon;

kiinteyttävä vaikutus ihoon;

vähentää negatiivisten ympäristötekijöiden vaikutusta;

auttaa ihoa säilyttämään luonnollisen uusiutumiskykynsä.

Hydrofiiliset voiteet ja geelit on suunniteltu suojaamaan ihoa veteen sekoittumattomien öljyjen, polttoöljyn, öljyn, maalien, hartsien, grafiitin, noen, orgaanisten liuottimien, leikkausnesteiden, rakennusvaahdon ja lukuisten muiden hieman aggressiivisten aineiden kanssa työskenneltäessä. Ne ovat myös välttämättömiä korjattaessa autoa, korjattaessa asuntoa, rakentamisen aikana, maalaistalossa lannoitteiden ja maaperän kanssa työskennellessä.

Yritys "KorolevPharm" valmistaa erilaisia ​​hajuvesiä ja kosmeettisia tuotteita, mukaan lukien hydrofiiliset ja hydrofobiset voiteet. Yritys on sopimusvalmistaja ja suorittaa kaikki tuotannon vaiheet: formulaatiokehityksen, sertifioinnin, tuotannon käynnistämisen, sarjatuotannon. Tuotantolaitos on varustettu nykyaikaisilla laitteilla.

Yrityksellä oni

Hydrofiiliset ja hydrofobiset aineet... ja sain parhaan vastauksen

Vastaus henkilöltä Michael[guru]
Veden suhteen käytännössä kaikki aineet voidaan jakaa kahteen ryhmään:
1. Hydrofiilinen (kreikan sanasta "phileo" - rakastaa, jolla on positiivinen affiniteetti veteen). Näillä aineilla on polaarinen molekyyli, mukaan lukien elektronegatiiviset atomit (happi, typpi, fosfori jne.). Tämän seurauksena tällaisten molekyylien yksittäiset atomit saavat myös osittaisia ​​varauksia ja muodostavat vetysidoksia vesimolekyylien kanssa. Esimerkkejä: sokerit, aminohapot, orgaaniset hapot.
2. Hydrofobinen (kreikan sanasta "phobos" - pelko, jolla on negatiivinen affiniteetti veteen). Tällaisten aineiden molekyylit ovat ei-polaarisia eivätkä sekoitu polaariseen liuottimeen, joka on vesi, mutta liukenevat helposti orgaanisiin liuottimiin, kuten eetteriin, ja rasvoihin. Esimerkkejä ovat lineaariset ja sykliset hiilivedyt. mukaan lukien bentseeni sekä oksidit, hydroksidit, silikaatit, sulfaatit, fosfaatit, savet jne., aineet, joissa on polaarisia ryhmiä -OH, -COOH, -NO2 jne.
Orgaaniset hydrofiiliset aineet:
Etyylielohopeafosfaatti (C2H5Hg)3P04 on valkoinen kiteinen kiinteä aine, sp. 178 °C. Se liukenee hyvin veteen ja hydrofiilisiin orgaanisiin liuottimiin, pahempaa - hiilivetyihin ja muihin hydrofobisiin liuottimiin. Veden kanssa se antaa kiteisiä hydraatteja, jotka menettävät helposti vettä kuumennettaessa. Vedetön valmiste, kun sitä säilytetään kosteassa ilmakehässä, muodostaa kiteisen hydraatin yhden vesimolekyylin kanssa (sp. 110 °C).
Feiyylielo(8) on valkoinen kiteinen aine, sp. 126 °C. Liuotetaan hyvin veteen ja hydrofiilisiin orgaanisiin liuottimiin. LD50 30 mg/kg.
Useimmat orgaaniset aineet, joissa on hiilivetyradikaaleja, metalleja, puolijohteita jne. ovat hydrofobisia (huono kostuvuus) Hydrofobiset aineet suojaavat tuotteita veden haitallisilta vaikutuksilta.

Vastaus osoitteesta 2 vastausta[guru]

Hei! Tässä on valikoima aiheita ja vastauksia kysymykseesi: Hydrofiiliset ja hydrofobiset aineet...

Apua biologiaan! Mitä aineita kutsutaan hydrofiilisiksi, hydrofobisiksi? Antaa esimerkkejä. (3-4 lausetta.)
Vesi on erinomainen liuotin polaarisille aineille, kuten suoloille, sokereille, alkoholeille,

hydrofiiliset aineet

Hydrofiiliset asiat (aineet)

Kiinteät aineet, joilla on ominaisuus kastua vedestä. Ei öljymäisten nesteiden kastelema.

Lyhyt sähköinen hakukirja tärkeimmistä öljy- ja kaasutermeistä ristiviittausjärjestelmällä. - M.: Venäjän valtion öljy- ja kaasuyliopisto. I. M. Gubkina. M.A. Mokhov, L.V. Igrevsky, E.S. Novik. 2004 .

Katso, mitä "hydrofiiliset aineet" ovat muissa sanakirjoissa:

Hydrofiiliset voidepohjat- Tämän artikkelin tyyli ei ole tietosanakirjaa tai rikkoo venäjän kielen normeja. Artikkeli tulee korjata Wikipedian tyylisääntöjen mukaan. Pääartikkeli: Voidepohjat Hydrofiiliset voidepohjat voidepohjat, joita käytetään ... ... Wikipedia

hydrofiilinen- (hydrosta ja phylasta) "vettä rakastavia" aineita, joiden molekyylit ovat sähköpolaarisia ja yhdistyvät helposti vesimolekyylien kanssa. Hydrofobisten ("ei rakasta vettä") aineiden vastakohta... Modernin luonnontieteen alku

Tiivistysaineet- korkeapolymeeriset hydrofiiliset aineet, joita käytetään nestemäisten ravintoaineiden tiivistämiseen. Ympäristöissä kemoorganotrofeille, kuten U.v. käytä agaria (katso) ja gelatiinia (katso), autotrofisille organismeille silikageeliä (katso). Pienempi…… Mikrobiologian sanakirja

Aineet, jotka pystyvät kerääntymään (kondensoitumaan) kahden kappaleen kosketuspinnalle, jota kutsutaan faasierotuspinnaksi tai rajapintapinnaksi. Rajapinnalla P. a. sisään. muodostavat korkean pitoisuuden adsorptiokerroksen ...... Suuri Neuvostoliiton tietosanakirja

pinta-aktiiviset aineet (pinta-aktiiviset aineet)- aineet, jotka voivat adsorboitua faasirajapintaan ja aiheuttaa pintajännityksen (rajapinnan) vähenemisen. Tyypillisiä pinta-aktiivisia aineita ovat orgaaniset yhdisteet, joiden molekyylit sisältävät lyofiilisiä ja lyofobisia (yleensä hydrofiilisiä ja ... ... Ensyklopedinen metallurgian sanakirja

Pinta-aktiiviset aineet- (a. pinta-aktiiviset aineet; n. grenzflachenaktive Stoffe, oberflachenaktive Stoffe; f. aineet tensio actives; ja. surfact tantes), aineet, joilla on epäsymmetrinen mol. rakenne, jonka molekyyleillä on amfifiilinen rakenne, ts. sisältävät lyofiilisiä ja ...... Geologinen tietosanakirja

pinta-aktiiviset aineet- Pinta-aktiiviset aineet Asiat, jotka voivat adsorboitua rajapinnalle ja aiheuttaa pinnan pienenemisen. (rajapintajännitys. Tyypilliset pinta-aktiiviset aineet - orgaaniset. yhdisteet, joiden molekyylit sisältävät lyofiilisiä ja lyofobisia (yleensä hydrofiilisiä ja hydrofobisia) ... Teknisen kääntäjän käsikirja

Pinta-aktiiviset ainelajit Asymmetrisen molekyylirakenteen omaavat aineet, joiden molekyyleillä on amfifiilinen rakenne, eli ne sisältävät lyofiilisiä ja lyofobisia (yleensä hydrofiilisiä polaarisia ryhmiä ja hydrofobisia radikaaleja) atomiryhmiä. Difilinen…… Öljyn ja kaasun mikroensyklopedia

Solukalvot- Tällä termillä on muita merkityksiä, katso kalvo Kuva solukalvosta. Pienet siniset ja valkoiset pallot vastaavat lipidien hydrofiilisiä "päitä" ja niihin kiinnitetyt viivat vastaavat hydrofobisia "häntäjä". Kuvassa ... ... Wikipedia

Valikoiva läpäisevyys- Tällä termillä on muita merkityksiä, katso kalvo Kuva solukalvosta. Pienet siniset ja valkoiset pallot vastaavat lipidien hydrofiilisiä "päitä" ja niihin kiinnitetyt viivat vastaavat hydrofobisia "häntäjä". Kuvassa ... ... Wikipedia