Гидрофобная: Гидрофобность — это… Что такое Гидрофобность?

Содержание

Гидрофобность - это... Что такое Гидрофобность?

Капля воды на гидрофобной поверхности травы

Гидрофобность (от др.-греч. ὕδωρ — вода и φόβος — боязнь, страх) — это физическое свойство молекулы, которая «стремится» избежать контакта с водой[1]. Сама молекула в этом случае называется гидрофобной.

Гидрофобные молекулы обычно неполярны и «предпочитают» находиться среди других нейтральных молекул и неполярных растворителей. В воде такие молекулы часто кластеризуются с образованием мицелл. Вода на гидрофобных поверхностях собирается в капли с низкими значениями угла смачивания.

Гидрофобными являются молекулы алканов, масел, жиров и других подобных материалов. Гидрофобные материалы используются для очистки воды от нефти, удаления разливов нефти и химических процессов разделения полярных и неполярных веществ.

Слово «гидрофобный» часто используется в качестве синонима к слову «липофильный» — «жиролюбивый», хотя это не вполне корректно. Действительно, гидрофобные вещества в целом липофильны, но среди них есть и исключения — например, силиконы.

Химические основы

Согласно термодинамике, материя стремится к состоянию с минимальной энергией, а связывание понижает химическую энергию. Молекулы воды поляризованы и способны образовывать между собой водородные связи, чем объясняются многие уникальные свойства воды. В то же время, гидрофобные молекулы не поляризованы и не способны образовывать водородные связи, поэтому вода отталкивает такие молекулы, предпочитая образовывать связи внутри себя. Именно этот эффект определяет гидрофобное взаимодействие, называемое так не совсем корректно, так как его источником является взаимодействие гидрофильных молекул воды между собой.[2] Так, две несмешивающиеся фазы (гидрофильная и гидрофобная) будут находиться в таком состоянии, где поверхность их контакта будет минимальной. Данный эффект можно наблюдать в явлении разделения фаз, происходящем, например, при расслоении водно-масляной эмульсии.

Сверхгидрофобность

Капля на поверхности Лотоса.

Сверхгидрофобные материалы имеют поверхности, чрезвычайно не склонные к смачиванию (с углом контакта с водой, превышающим 150°). Многие из подобных материалов, обнаруженных в природе, подчиняются закону Кассье и являются двухфазными на субмикронном уровне, причем одним из компонентов является воздух. Эффект лотоса основан на этом принципе. Примером сверхгидрофобного материала-биомиметика в нанотехнологии является нанопин-пленка. В работе

[3] показано, что поверхность ванадия пентоксида может переключаться между сверхгидрофобностью и сверхгидрофильностью под действием УФ излучения. Согласно этому исследованию, любую поверхность можно наделить подобным свойством путем нанесения на неё суспензии розеткообразных частиц V2O5, например, с помощью струйного принтера. Тут гидрофобность также вызывается межслойными воздушными полостями (разделёнными расстояниями 2.1 нм). Механизм действия УФ излучения состоит в создании пар «электрон-дырка», в которых дырки реагируют с атомами кислорода в кристаллической решетке, создавая кислородные вакансии на поверхности, а электроны восстанавливают V5+ до V3+. Кислородные вакансии закрываются водой и такое поглощение воды поверхности ванадия делает её гидрофильной. При продолжительном пребывании в темноте вода замещается кислородом гидрофильность утрачивается.

См. также

Примечания

  1. Aryeh Ben-Na’im Hydrophobic Interaction Plenum Press, New York (ISBN 0-306-40222-X)
  2. Goss, K. U. and R. P. Schwarzenbach (2003): «Rules of Thumb for Assessing Equilibrium Partitioning of Organic Compounds: Successes and Pitfalls.» JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION 80(4): 450—455. Link to abstract
  3. UV-Driven Reversible Switching of a Roselike Vanadium Oxide Film between Superhydrophobicity and Superhydrophilicity Ho Sun Lim, Donghoon Kwak, Dong Yun Lee, Seung Goo Lee, and Kilwon Cho J. Am. Chem. Soc.; 2007; 129(14) pp 4128 — 4129; (Communication) DOI:10.1021/ja0692579

Ссылки

Есть более полная статья

Гидрофобность — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Капля воды на гидрофобной поверхности травы

Гидрофобность (от др.-греч. ὕδωρ — вода и φόβος — боязнь, страх) — это физическое свойство молекулы, которая «стремится» избежать контакта с водой[1]. Сама молекула в этом случае называется гидрофобной.

Гидрофобные молекулы обычно неполярны и «предпочитают» находиться среди других нейтральных молекул и неполярных растворителей. Поэтому вода на гидрофобной поверхности, обладающей высоким значением угла смачивания, собирается в капли. А при добавлении в воду гидрофобных жидкостей, в зависимости от плотности, они собираются в изолированные сгустки, либо распределяются по поверхности воды, как происходит с нефтью.

Гидрофобными являются молекулы алканов, масел, жиров и других подобных материалов. Гидрофобные материалы используются для очистки воды от нефти, удаления разливов нефти и химических процессов разделения полярных и неполярных веществ.

Слово «гидрофобный» часто используется в качестве синонима к слову «липофильный» — «жиролюбивый», хотя это не вполне корректно. Действительно, гидрофобные вещества в целом липофильны, но среди них есть и исключения — например, силиконы, фторопласт.

Химические основы

Согласно термодинамике, материя стремится к состоянию с минимальной энергией, а связывание понижает химическую энергию. Молекулы воды поляризованы и способны образовывать между собой водородные связи, чем объясняются многие уникальные свойства воды. В то же время, гидрофобные молекулы не поляризованы и не способны образовывать водородные связи, поэтому вода отталкивает такие молекулы, предпочитая образовывать связи внутри себя. Именно этот эффект определяет гидрофобное взаимодействие, называемое так не совсем корректно, так как его источником является взаимодействие гидрофильных молекул воды между собой.[2] Так, две несмешивающиеся фазы (гидрофильная и гидрофобная) будут находиться в таком состоянии, где поверхность их контакта будет минимальной. Данный эффект можно наблюдать в явлении разделения фаз, происходящем, например, при расслоении водно-масляной эмульсии.

Сверхгидрофобность

Капля на поверхности Лотоса.

Сверхгидрофобные материалы имеют поверхности, чрезвычайно несклонные к смачиванию (с углом контакта с водой, превышающим 150°). Многие из подобных материалов, обнаруженных в природе, подчиняются закону Кассье и являются двухфазными на субмикронном уровне, причем одним из компонентов является воздух. Эффект лотоса основан на этом принципе. Примером сверхгидрофобного материала-биомиметика в нанотехнологии является нанопин-пленка (англ.)русск.. Показано, что поверхность пентоксида ванадия может переключаться между сверхгидрофобностью (англ.)русск. и сверхгидрофильностью под действием УФ излучения[3]. Согласно этому исследованию, любую поверхность можно наделить подобным свойством путём нанесения на неё суспензии розеткообразных частиц V2O5, например, с помощью струйного принтера. Тут гидрофобность также вызывается межслойными воздушными полостями (разделёнными расстояниями 2.1 нм). Механизм действия УФ излучения состоит в создании пар «электрон-дырка», в которых дырки реагируют с атомами кислорода в кристаллической решетке, создавая кислородные вакансии на поверхности, а электроны восстанавливают V

5+ до V3+. Кислородные вакансии закрываются водой и такое поглощение воды поверхности ванадия делает её гидрофильной. При продолжительном пребывании в темноте вода замещается кислородом и гидрофильность утрачивается.

См. также

Примечания

  1. ↑ Aryeh Ben-Na’im Hydrophobic Interaction Plenum Press, New York (ISBN 0-306-40222-X)
  2. ↑ Goss, K. U. and R. P. Schwarzenbach (2003): «Rules of Thumb for Assessing Equilibrium Partitioning of Organic Compounds: Successes and Pitfalls.» JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION 80(4): 450—455. Link to abstract
  3. UV-Driven Reversible Switching of a Roselike Vanadium Oxide Film between Superhydrophobicity and Superhydrophilicity Ho Sun Lim, Donghoon Kwak, Dong Yun Lee, Seung Goo Lee, and Kilwon Cho J. Am. Chem. Soc.; 2007; 129(14) pp 4128 — 4129; (Communication) DOI:10.1021/ja0692579

Литература

Ссылки


Гидрофобность — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Капля воды на гидрофобной поверхности травы

Гидрофобность (от др.-греч. ὕδωρ — вода и φόβος — боязнь, страх) — это физическое свойство молекулы, которая «стремится» избежать контакта с водой[1]. Сама молекула в этом случае называется гидрофобной.

Гидрофобные молекулы обычно неполярны и «предпочитают» находиться среди других нейтральных молекул и неполярных растворителей. Поэтому вода на гидрофобной поверхности, обладающей высоким значением угла смачивания, собирается в капли. А при добавлении в воду гидрофобных жидкостей, в зависимости от плотности, они собираются в изолированные сгустки, либо распределяются по поверхности воды, как происходит с нефтью.

Гидрофобными являются молекулы алканов, масел, жиров и других подобных материалов. Гидрофобные материалы используются для очистки воды от нефти, удаления разливов нефти и химических процессов разделения полярных и неполярных веществ.

Слово «гидрофобный» часто используется в качестве синонима к слову «липофильный» — «жиролюбивый», хотя это не вполне корректно. Действительно, гидрофобные вещества в целом липофильны, но среди них есть и исключения — например, силиконы, фторопласт.

Химические основы

Согласно термодинамике, материя стремится к состоянию с минимальной энергией, а связывание понижает химическую энергию. Молекулы воды поляризованы и способны образовывать между собой водородные связи, чем объясняются многие уникальные свойства воды. В то же время, гидрофобные молекулы не поляризованы и не способны образовывать водородные связи, поэтому вода отталкивает такие молекулы, предпочитая образовывать связи внутри себя. Именно этот эффект определяет гидрофобное взаимодействие, называемое так не совсем корректно, так как его источником является взаимодействие гидрофильных молекул воды между собой.[2] Так, две несмешивающиеся фазы (гидрофильная и гидрофобная) будут находиться в таком состоянии, где поверхность их контакта будет минимальной. Данный эффект можно наблюдать в явлении разделения фаз, происходящем, например, при расслоении водно-масляной эмульсии.

Сверхгидрофобность

Капля на поверхности Лотоса.

Сверхгидрофобные материалы имеют поверхности, чрезвычайно несклонные к смачиванию (с углом контакта с водой, превышающим 150°). Многие из подобных материалов, обнаруженных в природе, подчиняются закону Кассье и являются двухфазными на субмикронном уровне, причем одним из компонентов является воздух. Эффект лотоса основан на этом принципе. Примером сверхгидрофобного материала-биомиметика в нанотехнологии является нанопин-пленка (англ.)русск.. Показано, что поверхность пентоксида ванадия может переключаться между сверхгидрофобностью (англ.)русск. и сверхгидрофильностью под действием УФ излучения

[3]. Согласно этому исследованию, любую поверхность можно наделить подобным свойством путём нанесения на неё суспензии розеткообразных частиц V2O5, например, с помощью струйного принтера. Тут гидрофобность также вызывается межслойными воздушными полостями (разделёнными расстояниями 2.1 нм). Механизм действия УФ излучения состоит в создании пар «электрон-дырка», в которых дырки реагируют с атомами кислорода в кристаллической решетке, создавая кислородные вакансии на поверхности, а электроны восстанавливают V5+ до V3+. Кислородные вакансии закрываются водой и такое поглощение воды поверхности ванадия делает её гидрофильной. При продолжительном пребывании в темноте вода замещается кислородом и гидрофильность утрачивается.

См. также

Примечания

  1. ↑ Aryeh Ben-Na’im Hydrophobic Interaction Plenum Press, New York (ISBN 0-306-40222-X)
  2. ↑ Goss, K. U. and R. P. Schwarzenbach (2003): «Rules of Thumb for Assessing Equilibrium Partitioning of Organic Compounds: Successes and Pitfalls.» JOURNAL OF CHEMICAL EDUCATION 80(4): 450—455. Link to abstract
  3. UV-Driven Reversible Switching of a Roselike Vanadium Oxide Film between Superhydrophobicity and Superhydrophilicity Ho Sun Lim, Donghoon Kwak, Dong Yun Lee, Seung Goo Lee, and Kilwon Cho J. Am. Chem. Soc.; 2007; 129(14) pp 4128 — 4129; (Communication) DOI:10.1021/ja0692579

Литература

Ссылки


Гидрофобность — Карта знаний

  • Гидрофо́бность (от др.-греч. ὕδωρ «вода» + φόβος «боязнь, страх») — это физическое свойство молекулы, которая «стремится» избежать контакта с водой. Сама молекула в этом случае называется гидрофо́бной.

    Гидрофобные молекулы обычно неполярны и «предпочитают» находиться среди других нейтральных молекул и неполярных растворителей. Поэтому вода на гидрофобной поверхности, обладающей высоким значением угла смачивания, собирается в капли. А при добавлении в воду гидрофобных жидкостей, в зависимости от плотности, они собираются в изолированные сгустки, либо распределяются по поверхности воды, как происходит с нефтью.

    Гидрофобными являются молекулы алканов, масел, жиров и других подобных материалов. Гидрофобные материалы используются для очистки воды от нефти, удаления разливов нефти и химических процессов разделения полярных и неполярных веществ.

    Слово «гидрофобный» часто используется в качестве синонима к слову «липофильный» — «жиролюбивый», хотя это не вполне корректно. Действительно, гидрофобные вещества в целом липофильны, но среди них есть и исключения — например, силиконы, фторопласт.

Источник: Википедия

Связанные понятия

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ, англ. HPLC, High performance liquid chromatography) — один из эффективных методов разделения сложных смесей веществ, широко применяемый как в аналитической химии, так и в химической технологии. Основой хроматографического разделения является участие компонентов разделяемой смеси в сложной системе Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий (преимущественно межмолекулярных) на границе раздела фаз. О́смос (от греч. ὄσμος — толчок, давление) — процесс односторонней диффузии через полупроницаемую мембрану молекул растворителя в сторону большей концентрации растворённого вещества из объёма с меньшей концентрацией растворенного вещества. Мицеллы (уменьшительное от лат. mica «частица, крупинка») — это агрегаты поверхностно-активных веществ (ПАВ) в коллоидном растворе (золe), состоящие из большого количества амфифильных молекул. Как пример можно привести мицеллы додецилсульфата в воде. Раствор ПАВ, в котором мицеллы находятся в равновесии с одиночными неассоциированными молекулами — мономерами — называется мицеллярным раствором. Коацерват (от лат. coacervātus — «собранный в кучу») или «первичный бульон» — многомолекулярный комплекс, капли или слои с большей концентрацией коллоида (разведённого вещества), чем в остальной части раствора того же химического состава. Полимерные электролитические мембраны (ПЭМ) — это материалы, которые обеспечивают высокую ионную проводимость, не позволяя газообразным реагентам, например, молекулярному водороду или кислороду, проникать в её катодные и анодные области.

Упоминания в литературе

Комплексом физико-химических методов изучены агрегационные свойства новых изостевиолсодержащих амфифилов в водных растворах, их комплексообразующая способность с синтетическим двухцепочечным олигонуклеотидом, каталитический эффект в реакции разложения экотоксикантов различной гидрофобности. При длительном употреблении высокоминерализованных хлоридных вод отмечается повышенная гидрофобность тканей, способность их удерживать воду, напряжение гипофиз-адреналовой системы; Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: азотистые основания, активный центр фермента, гидрофильность, гидрофобность, аминокислоты, АТФ, белки, биополимеры, денатурация, ДНК, дезоксирибоза, комплементарность, липиды, мономер, нуклеотид, пептидная связь, полимер, углеводы, рибоза, РНК, ферменты, фосфолипиды.

Связанные понятия (продолжение)

Пове́рхностные явле́ния — совокупность явлений, обусловленных особыми свойствами тонких слоёв вещества на границе соприкосновения фаз. К поверхностным явлениям относятся процессы, происходящие на границе раздела фаз, в межфазном поверхностном слое и возникающие в результате взаимодействия сопряжённых фаз. Уникальные свойства позволили воде играть в клетке роль растворителя, терморегулятора, а также поддерживать структуру клеток и осуществлять транспорт веществ и пр.

Подробнее: Роль воды в клетке

Альтернативная биохимия изучает возможность существования форм жизни, которым свойственны биохимические процессы, полностью отличающиеся от возникших на Земле. Обсуждаемые отличия включают замену углерода в молекулах органических веществ на другие атомы, либо воды в качестве растворителя на другие жидкости. Подобные явления нередко описываются в фантастической литературе. Диспергаторы кальциевых мыл (сокращенно ДКМ) — группа химических соединений, устраняющая недостатки кальциевых мыл в жёсткой воде. Вообще диспергаторы улучшают образование дисперсных систем, то есть суспензий и эмульсий. Водородная связь — форма ассоциации между электроотрицательным атомом и атомом водорода H, связанным ковалентно с другим электроотрицательным атомом. В качестве электроотрицательных атомов могут выступать N, O или F. Водородные связи могут быть межмолекулярными или внутримолекулярными. Первапорация — технология разделения жидких смесей различных веществ, при которой поток жидкости, содержащей два или более смешивающихся компонента, помещён в контакт с одной стороны с непористой полимерной мембраной или молекулярно-пористой неорганической мембраной (типа цеолитной мембраны), в то время как с другой стороны используется вакуумная или газовая продувка. Компоненты жидкого потока абсорбируются в/на мембране, проникают через мембрану, и испаряются в паровую фазу (откуда и образуется... Карбополы (Редкосшитые Акриловые Полимеры — РАП) — производные акриловой кислоты, из которых при определенных условиях и с использованием определенных методов, получают гели, которые используются в фармации качестве основ для мягких лекарственных форм. В США и Европе карбополы принято называть карбомерами. Лиофильность и лиофобность (от др.-греч. λύω — растворяю, φιλέω — люблю и φόβος — страх) — характеристики способности веществ или образуемых ими тел к межмолекулярному взаимодействию с жидкостями. Интенсивное взаимодействие, т. е. достаточно сильное взаимное притяжение молекул вещества (тела) и контактирующей с ним жидкости, характеризует лиофильность; слабое взаимодействие — лиофобность. В наиболее практически важном случае взаимодействия вещества с водой лиофильность и лиофобность называется гидрофильностью... Химическая эволюция или пребиотическая эволюция — этап, предшествовавший появлению жизни, в ходе которого органические, пребиотические вещества возникли из неорганических молекул под влиянием внешних энергетических и селекционных факторов и в силу развертывания процессов самоорганизации, свойственных всем относительно сложным системам, которыми, бесспорно, являются все углеродосодержащие молекулы. MTT-тест — колориметрический тест для оценки метаболической активности клеток. НАДФ-H-зависимые клеточные оксидоредуктазные ферменты могут, при определенных условиях, отражать количество жизнеспособных клеток. Эти ферменты способны восстанавливать тетразолиевый краситель 3-(4,5-диметилтиазол-2-ил)-2,5-дифенил-тетразолиум бромид в нерастворимый формазан, который имеет пурпурное окрашивание. Другие близкородственные тетразолиевые красители: XTT, MTS и WST, которые используются в связи с промежуточным...

Подробнее: МТТ-тест

Матричная изоляция (англ. matrix isolation) — экспериментальная методика, используемая в химии и физике для предотвращения взаимодействия активных частиц между собой и с окружающей средой путём помещения (погружения) их в инертную матрицу или улавливания их с помощью такой матрицы. Полиэлектролит — полимер, в состав молекул которого входят группы, способные к ионизации в растворе. Полиэлектролиты применяются в технике в качестве коагулянтов для очистки сточных вод, в качестве диспергаторов для снижения вязкости высококонцентрированных дисперсных систем на водной основе (суспензии и пасты в производстве керамики). Эффективность полиэлектролитов в этих приложениях объясняется адсорбцией полиионов на поверхность частиц с формированием двойного электрического слоя, эффективно снижающего... Циклодекстри́ны — углеводы, циклические олигомеры глюкозы, получаемые ферментативным путём из крахмала. Фуллери́т (англ. fullerite) — молекулярные кристаллы, продукты объемной полимеризации сферических углеродных молекул фуллеренов C60 и C70 при давлении более 90 000 атмосфер и температуре более 300 ° C. Полученный материал полностью сохраняет жесткую структуру фуллеренов, которые при полимеризации соединяются между собой прочными алмазоподобными связями. Это приводит к появлению пространственных каркасов, имеющих аномально высокую жесткость и твердость. Самособирающиеся монослои (англ. self-assembled monolayers, сокр., SAM) — монослои амфифильных молекул, образовавшиеся на поверхности подложки (субстрата) путем самосборки. Сингле́тный кислоро́д — общее название для двух метастабильных состояний молекулярного кислорода (O2) с более высокой энергией, чем в основном, триплетном состоянии. Энергетическая разница между самой низкой энергией O2 в синглетном состоянии и наименьшей энергией триплетного состояния составляет около 11400 кельвин (Te (a1Δg ← X3Σg−) = 7918,1 см−1), или 0,98 эВ. Открыт Х. Каутским. Мембранная ткань (в повседневной речи иногда называют просто мембрана) — вид ткани, которая благодаря своей особой структуре обладает водоотталкивающими или ветрозащитными свойствами и в то же время пропускает через себя водяной пар. Пар-жидкость-кристалл или ПЖК (в английской литературе — vapor-liquid-solid — VLS)) — механизм роста одномерных структур, таких как нановискеры в процессе химического осаждения из газовой фазы. Рост кристалла вследствие осаждения из газовой фазы обычно протекает очень медленно. Однако возможно введение на поверхность капель катализатора, способного адсорбировать вещество из газа до состояния пересыщенного расплава, из которого и будет происходить его кристаллизация на подложку. Таким образом, физические... Глобула — состояние (набор конформаций) полимерной цепи, в котором флуктуации концентрации звеньев малы: их радиус корреляции значительно меньше размера макромолекулы. Концентрация звеньев в глобулярном состоянии значительно выше, чем в полимерном клубке, причём эта концентрация постоянна во всём объёме глобулы, кроме тонкого слоя на поверхности (например, межфазной границы полимер/растворитель), называемого опушкой глобулы. Эффект Гиббса-Доннана — дополнительное увеличение осмотического давления в физиологическом растворе за счет диффузии ионов неорганических солей через проницаемые для них мембраны. Метаногенез, биосинтез метана — процесс образования метана анаэробными археями, сопряжённый с получением ими энергии. Существует три типа метаногенеза... Деэмульгатор (от лат. de — «понижение»; лат. emulgeo — «дою», «выдаиваю») — реагент, используемый для разрушения эмульсий, которые образованы из взаимно нерастворимых (мало растворимых) веществ, одно из которых раздробленно в другом в виде мелких капелек (глобул). Тонкослойная хроматография — хроматографический метод, основанный на использовании тонкого слоя адсорбента в качестве неподвижной фазы. Он основан на том, что разделяемые вещества по-разному распределяются между сорбирующим слоем и протекающим через него элюентом, вследствие чего расстояние, на которое эти вещества смещаются по слою за одно и то же время, различается. Тонкослойная хроматография предоставляет большие возможности для анализа и разделения веществ, поскольку и сорбент, и элюент могут... Вещество́ — одна из форм материи, состоящая из фермионов или содержащая фермионы наряду с бозонами; обладает массой покоя, в отличие от некоторых типов полей, как например электромагнитное. Реакционный центр — комплекс белков, пигментов и других кофакторов, взаимодействие которых обеспечивает реакцию превращения энергии света в химическую при фотосинтезе. Реакционный центр получает энергию или через непосредственное возбуждение одной из своих молекул или через перенос энергии от светособирающих комплексов, что даёт начало цепочке химических реакций, происходящей на связанных белками кофакторах. Эти кофакторы — светопоглощающие молекулы (также именуемые хромофорами или пигментами) такие... Коагуляция (от лат. coagulatio — свертывание, сгущение), также флокуляция (от лат. flocculi — клочья, хлопья) — физико-химический процесс слипания мелких частиц дисперсных систем в более крупные под влиянием сил сцепления с образованием коагуляционных структур. Сорбция (от лат. sorbeo — поглощаю) — поглощение твёрдым телом либо жидкостью различных веществ из окружающей среды. Поглощаемое вещество, находящееся в среде, называют сорбатом (сорбтивом), поглощающее твёрдое тело или жидкость — сорбентом. Жи́дкость — вещество, находящееся в жидком агрегатном состоянии, занимающем промежуточное положение между твёрдым и газообразным состояниями. Амфифильность (иначе дифильность) — свойство молекул веществ (как правило, органических), обладающих одновременно лиофильными (в частности, гидрофильными) и лиофобными (гидрофобными) свойствами. Поверхность воды представляет собой межфазную границу, отделяющую воду от других тел (воздуха, твёрдого тела или жидкости). Свойства поверхности воды играют важную роль в биологических и химических процессах. На поверхности воды возникает поверхностное натяжение. Оно обусловлено силами притяжения между молекулами. Внутри воды силы притяжения между молекулами взаимно компенсируются, а на молекулы, находящиеся вблизи поверхности, действует нескомпенсированная результирующая сила, направленная внутрь... Оксид графита (оксид графена) — соединение углерода, водорода и кислорода в различных соотношениях, которое образуется при обработке графита сильными окислителями. Наиболее окисленные формы являются твёрдыми жёлтыми веществами с соотношением C:O в пределах от 2,1 до 2,9. Биолюминесце́нция — способность живых организмов светиться, достигаемая самостоятельно или с помощью симбионтов. Название происходит от др.-греч. βίος, «жизнь» и лат. lumen — «свет». Свет создаётся у более высокоразвитых организмов в специальных светящихся органах (например, в фотофорах рыб), у одноклеточных эукариот — в особых органоидах, а у бактерий — в цитоплазме. Биолюминесценция основывается на химических процессах, при которых освобождающаяся энергия выделяется в форме света. Таким образом... Коллоидные системы, коллоиды (др.-греч. κόλλα — клей + εἶδος — вид; «клеевидные») — дисперсные системы, промежуточные между истинными растворами и грубодисперсными системами — взвесями, в которых дискретные частицы, капли или пузырьки дисперсной фазы, имеющие размер хотя бы в одном из измерений от 1 до 1000 нм, распределены в дисперсионной среде, обычно непрерывной, отличающейся от первой по составу или агрегатному состоянию. В свободнодисперсных коллоидных системах (дымы, золи) частицы не выпадают... Фотоси́нтез (от др.-греч. φῶς — свет и σύνθεσις — соединение, складывание, связывание, синтез) — сложный химический процесс преобразования энергии света (в некоторых случаях инфракрасного излучения) в энергию химических связей органических веществ при участии фотосинтетических пигментов (хлорофилл у растений, бактериохлорофилл у бактерий и бактериородопсин у архей). В современной физиологии растений под фотосинтезом чаще понимается фотоавтотрофная функция — совокупность процессов поглощения, превращения... Бактериородопси́нсодержащие плёнки — наноплёнки, полученные с использованием пурпурных мембран галобактерий, содержащих бактериородопсин. Используются в качестве компонента в биомолекулярной электронике. Стеклообразное состояние — твёрдое аморфное метастабильное состояние вещества, в котором нет выраженной кристаллической решётки, условные элементы кристаллизации наблюдаются лишь в очень малых кластерах (в так называемом «среднем порядке»). Обычно это смеси (переохлаждённый ассоциированный раствор), в которых создание кристаллической твёрдой фазы затруднено по кинетическим причинам. Агрега́тное состоя́ние вещества (от лат. aggrego «присоединяю») — физическое состояние вещества, зависящее от соответствующего сочетания температуры и давления. Силико́ны (полиорганосилоксаны) — кислородосодержащие высокомолекулярные кремнийорганические соединения с химической формулой n, где R = органическая группа (метильная, этильная или фенильная). Сейчас этого определения придерживаются уже крайне редко, и в «силиконы» объединяются также полиорганосилоксаны (например силиконовые масла типа ПМС, гидрофобизаторы типа ГКЖ или низкомолекулярные каучуки типа СКТН) и даже кремнийорганические мономеры (различные силаны), стирая различия между понятиями «силиконы... Пассивный транспорт — перенос веществ из области высокой концентрации в область низкой без затрат энергии (например, диффузия, осмос). Диффузия — пассивное перемещение вещества из участка большей концентрации к участку меньшей концентрации. Осмос — пассивное перемещение некоторых веществ через полупроницаемую мембрану (обычно мелкие молекулы проходят, крупные не проходят). Моноокси́д углеро́да (уга́рный газ, о́кись углеро́да, оксид углерода(II)) — бесцветный чрезвычайно токсичный газ без вкуса и запаха, легче воздуха (при нормальных условиях). Химическая формула — CO. Пар — газообразное состояние вещества в условиях, когда газовая фаза может находиться в равновесии с жидкой или твёрдой фазами того же вещества, то есть при температурах ниже критической температуры вещества. Процесс возникновения пара из жидкой (твёрдой) фазы называется «парообразованием». Обратный процесс называется конденсация. При низких давлениях и высоких температурах свойства пара приближаются к свойствам идеального газа. В разговорной речи под словом «пар» почти всегда понимают водяной пар...
Гидрофобность — Проектирование, строительство, инженерия и отделка индивидуальных домов

Гидрофо́бность (греч. ὕδωρ — гидро, вода и φόβος — фобос, боязнь) — способность поверхности вещества не смачиваться с водой. Вода на поверхности гидрофобного вещества собирается в капли, которые не проникают внутрь.

Физика гидрофобности

Физико-химическая природа гидрофобности связана с фундаментальными термодинамическими законами, в частности стремлением системы достигнуть минимума энергии за счет выделения энергии в окружающую среду. Большинству людей не интересны такие сложные вещи, поэтому, как упрощение появилось понятие гидрофобных сил (хотя физически таких сил не существует).

Практически для создания гидрофобных поверхностей используются неполярные молекулы, которые как бы «отталкивают» воду. Аналогичный процесс можно наблюдать, когда капля жидкого масла попадает в воду.

В настоящее время явление сверхгидрофобности используется во многих нанотехнологических системах.

Гидрофобность и строительные материалы

Гидрофобность является полезным качеством для некоторых строительных материалов (цемента, пленок), препятствуя проникновению воды. Часто теплоизоляционные материалы, например, минеральную вату, пропитывают специальными веществами, создающими гидрофобную микропленку.

Надежность гидрофобного слоя

Контакты с большинством растворителей и масел могут приводить к потере гидрофобности. Также она теряется при загрязнении материала. После потери гидрофобности поверхность становятся водопроницаемой.

Не нужно путать гидрофобность и водонепроницаемость. Например, полиэтилен является водонепроницаемым, поэтому пленка из него, даже смоченная спиртом или сильно загрязненная (но без дырок), не будет пропускать воду. Гидроизоляционная пленка, основанная на гидрофобности поверхностного слоя и свободно пропускающая воздух, будет служить только до тех пор, пока внешний слой не потеряет гидрофобность, например, от микрочастиц пыли.

 

 

гидрофобный - это... Что такое гидрофобный?

  • гидрофобный — гидрофобный …   Орфографический словарь-справочник

  • гидрофобный — лиофобный, водоотталкивающий Словарь русских синонимов. гидрофобный прил., кол во синонимов: 2 • водоотталкивающий (4) • …   Словарь синонимов

  • гидрофобный — ая, ое. hydrophobe adj. Плохо впитывающий влагу. Текст. сл.♦ Гидрофобные покрытия. БАС 2. Лекс. БСЭ 1: гидрофобные коллоиды; БСЭ 2: гидрофо/бный цемент; СИС 1964: гидрофо/бный …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • гидрофобный — Боящийся воды (пер. с греч.) [http://www.dunwoodypress.com/148/PDF/Biotech Eng Rus.pdf] Тематики биотехнологии EN hydrophobic …   Справочник технического переводчика

  • Гидрофобный — – материал или грунт, обладающий водоотталкивающими свойствами. [Словарь основных терминов, необходимых при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог.] Рубрика термина: Свойства материалов Рубрики энциклопедии:… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

  • гидрофобный —  Hydrophobic  Гидрофобный   Термин ―гидрофобный‖ применительно к описанию свойств материалов характеризует материалы, угол смачивания которых водой превышает 90º. Гидрофобные свойства соответствуют материалам с низкой поверхностной свободной… …   Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.

  • гидрофобный — hydrophobic гидрофобный. Xарактеризует слабо растворимые в воде молекулы или их функциональные группы (формируют водонепроницаемые мембраны). (Источник: «Англо русский толковый словарь генетических терминов». Арефьев В.А., Лисовенко Л.А., Москва …   Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.

  • гидрофобный — (гидро + греч. phobos страх, боязнь) не способный растворяться в воде или смачиваться водой (о веществах) …   Большой медицинский словарь

  • Гидрофобный — прил. 1. Такой, который совсем не взаимодействует или слабо взаимодействует с водою (о веществах, материалах). 2. Присущий таким веществам, материалам. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

  • гидрофобный — гидрофобный, гидрофобная, гидрофобное, гидрофобные, гидрофобного, гидрофобной, гидрофобного, гидрофобных, гидрофобному, гидрофобной, гидрофобному, гидрофобным, гидрофобный, гидрофобную, гидрофобное, гидрофобные, гидрофобного, гидрофобную,… …   Формы слов

  • Для чего нужно гидрофобное покрытие

    Вряд ли кто-то из автомобилистов любит выезжать на мокрые дороги во время сильного дождя или снега. Плотный занавес из осадков существенно ухудшает видимость. Во многом это связано с тем, что при попадании воды на стеклянную поверхность она формирует плотную водяную плёнку, нарушающую обзор.

    Гидрофобное покрытие

    Не всегда даже активная работа дворников или стеклоочистителей даёт желаемый результат. Иногда у водителя не остаётся иного выбора, кроме как припарковаться в безопасном месте, и дождаться послабления дождя.

    Управляя транспортным средством в дождь, требуется проявлять максимальную концентрацию и внимательность. Статистика наглядно показывает, что именно при осадках количество ДТП заметно увеличивается. Чтобы решить проблему плохой видимости, активно применяются специальные гидрофобные покрытия для стёкол автомобилей.

    Что это такое

    Специалисты выделяют два основных средства, которые получили популярное название антидождь. Разделение идёт в зависимости от того, для каких частей транспортного средства вещество предназначено.

    Это позволяет выделить гидрофобные покрытия для кузова автомобилей и непосредственно для стёкол. Многие современные автошампуни, полироли и прочая кузовная химия имеют соответствующие добавки в своих составах, направленные на улучшение водоотталкивающих характеристик.

    Существуют средства, предназначенные именно для стёкол. На практике нет смысла использовать антидождь для стекла, обрабатывая им кузов. Это выходит слишком дорого. Плюс не все гидрофобы, учитывая их состав, допускается наносить на лакокрасочное покрытие, резиновые уплотнители и пластиковые элементы. Наличие растворителя может негативно отразиться на ЛКП, пластике и резине. В инструкциях производитель обязательно указывает, что можно и что нельзя обрабатывать с помощью их антидождя.

    Специальный гидрофобный состав, предназначенный для обработки стёкол авто, представлен обычно в виде прозрачного вещества. При нанесении на поверхности образуется тонкая плёнка с водоотталкивающими свойствами, то есть гидрофобными. Когда капли дождя оказываются на такой поверхности, они собираются в небольшие шарики, и с лёгкостью сдуваются потоками встречного ветра. Главный плюс в том, что на стекле не остаётся разводов и потёков.

    Люк с покрытием

    Подобный эффект обусловлен особыми физико-химическими свойствами средства и его способностью заполнять микротрещины и неровности автомобильного стекла. Фактически после обработки создаётся тонкая и гладкая плёнка, не подвергающаяся смачиванию водой.

    Несмотря на заявления производителей об уникальности именно их состава, везде используется примерно одна и та же формула. Антидождь делается на основе полимеров, силиконов, присадок и органических растворителей. За счёт последнего обеспечивается жидкая консистенция. Когда растворитель испаряется, силикон и полимер твердеют, превращаясь в тонкую прозрачную плёнку. Разница между средствами разных производителей в основном заключается в используемых присадках. Их действие направлено на компенсацию неровностей, заполнение трещин, обеспечение устойчивости и длительности службы плёнки, а также на увеличение самого гидрофобного эффекта.

    Для чего используется гидрофоб

    Действительно качественная гидрофобная защита, предназначенная для стёкол автомобиля, способна на многое. Если быть точнее, то она хорошо выполняет поставленные перед ней задачи в виде улучшения видимости происходящего на дороге.

    Можно выделить несколько основных функций, с которыми справляется гидрофоб или просто антидождь.

    1. Заметно улучшается обзор из кабины автомобиля при сильных дождях. Капли, оказываясь на лобовом стекле, быстро стекают под действием силы тяжести и сметаются встречными воздушными потоками. В зависимости от интенсивности осадков и скорости движения, порой даже не обязательно включать дворники, чтобы стекло оставалось чистым и хорошо просматриваемым.
    2. Обеспечивается дополнительная защита для самого стекла от механических воздействий и повреждений. Да, от камня, вылетевшего из-под колеса машины, столь тонкая плёнка никак не спасёт. А вот защитить от образования царапин от работы дворников, мелких песчинок и абразивной пыли антидождь может.
    3. Повышается срок службы дворников. Есть 2 основные причины, почему это происходит. Первая заключается в менее активном использовании самих стеклоочистителей. Логика простая: чем реже включаются щётки, тем меньше они изнашиваются. Ещё плёнка создаёт гладкую и скользкую поверхность на стекле, по которой дворникам ходить легче и проще. Это снижает нагрузку на электромоторчик, отвечающий за перемещение щёток, а с ним и на все остальные узлы.
    4. Сохраняется чистота. Лобовое стекло сильнее остальных подвержено загрязнениям из-за луж и впереди идущих машин. Гидрофоб не даёт грязи задерживаться на стекле, а потому оно остаётся чистым, требует меньше внимания и ухода.
    5. Снижается расход жидкости для стеклоомывателя. Стекло не пачкается столь интенсивно, дворники используются реже, а потому и расходный материал в виде жидкости стеклоомывателя затрачивается в меньшем количестве.

    Обработка стекол покрытием

    В итоге можно с уверенностью сказать, что качественная гидрофобная жидкость, используемая для обработки стёкол авто, способствует улучшению безопасности и повышению уровня комфорта для водителя.

    Суть работы

    Разобравшись в том, какой эффект можно получить от действия антидождя на авто, стоит также разобраться в том, как работает гидрофобный состав.

    Суть работы можно описать следующим образом. Когда капли дождя оказываются на обработанном гидрофобом стекле, они не начинают растекаться, а сохраняют наименьшую площадь контакта, после чего скатываются вниз или в стороны.

    Если сравнивать с обычным стеклом, которое не прошло обработку средством, то здесь дождь сформировал бы слой из жидкости, что обусловлено большой площадью контакта. Антидождь сохраняет поверхность не просто чистой, но и практически сухой.

    Пользуясь качественными средствами для автомобиля, они обеспечат создание минимального количество подтёков даже при сильных осадках. Автомобильные стёкла становятся несмачиваемыми, то есть они гидрофобные. Минимум подтёков позволяет улучшить обзор.

    Чтобы увидеть максимальный эффект от антидождя, машина должна двигаться со скоростью не менее 40 километров в час. При такой скорости вода стекает не только под воздействием силы тяжести, но также и за счёт встречных потоков воздуха. Самая высокая результативность достигается на скорости от 60 километров в час и выше. Двигаясь ещё быстрее, дворники можно будет и не включать, поскольку влага не успевает задерживаться на стекле, и моментально удаляется.

    Но всё это возможно только при условии, что автомобилист использует изначально качественные средства, а также соблюдает правила применения, предусмотренные изготовителем.

    Формы выпуска

    Выбирая гидрофобное средство для обработки стёкол на своём автомобиле, обратите внимание на форму выпуска. Она во многом влияет на удобство и эффективность нанесения. Каждый вариант обладает своими сильными и слабыми сторонами.

    1. Флаконы. Довольно популярная упаковка, к которой производители часто прикладывают специальные салфетки. Средство наносится сначала на салфетку, а затем обрабатывается стекло. Основное преимущество в небольшом расходе. Плюс автомобилист может сам контролировать количество используемого препарата.
    2. Спрей. Обеспечивает максимально лёгкое распыление. Остаётся только протереть поверхности с помощью сухих салфеток. Эксперты отмечают, что спрей является наиболее удобным и экономичным вариантом упаковки для антидождя.
    3. Салфетки одноразового типа. Их суть заключается в том, что салфетка пропитывается гидрофобным составом и герметично упаковывается. Салфетка одноразовая. Такой вариант подойдёт для экстренных случаев. А вот для регулярного использования не лучший выбор. Плюс водоотталкивающие свойства после применения салфеток имеют непродолжительное действие, ограниченное несколькими часами.
    4. Губки. Эффективность примерно такая же, как и у салфеток. Подходит в качестве вспомогательного средства. Внутри губки спрятана капсула. При нажатии на неё капсула открывается, и губка смачивается в жидкости. После этого проводится обработка стекла. Минус в высокой стоимости при малой эффективности. Плюс после раскрытия капсулы губка быстро высыхает, потому время её хранения сильно ограничено.
    5. Капсулы. Ещё антидождь реализуют в виде отдельных капсул, наполненных жидкостью с гидрофобным эффектом. Одной такой капсулы обычно хватает для разовой обработки одного лобового стекла или двух боковых стёкол.

    Среди всех вариантов упаковки предпочтение стоит отдавать флаконам или спреям.

    Правила применения

    Часто можно столкнуться с негативными отзывами автомобилистов, которые купили гидрофобное средство, нанесли его на стекло, но результат их полностью разочаровал. После этого посыпались гневные комментарии в адрес производителя и заявления о том, что антидождь покупать бессмысленно.

    Нанесение покрытия

    Можно выделить 3 основные причины, почему так произошло:

    • Автовладелец решил сэкономить, купив самое дешёвое средство сомнительного производства. Такие гидрофобы действительно могут полностью разочаровать. Покупать стоит исключительно проверенные жидкости от ведущих производителей.
    • Был приобретён продукт хорошего производства, но это оказалась подделка. Увы, но рост популярности гидрофобов привёл к появлению на российском рынке большого количество поддельной продукции.
    • Средство хорошее, не подделка, но автомобилист элементарно не соблюдал правила нанесения.

    Именно о последней проблеме говорят чаще всего. Прежде чем жаловаться на отсутствие эффекта антидождя, внимательно изучите инструкцию и правильно нанесите препарат.

    Хотя каждый изготовитель даёт свои рекомендации на этот счёт, в большинстве случаев нанесение гидрофобного препарата сводится к выполнению следующих манипуляций:

    • Прежде чем использовать средство, обязательно решите вопрос личной безопасности. Поскольку в составе часто присутствует растворитель, работать нужно в перчатках и в защитных очках. Последнее особенно актуально при покупке спрея.
    • Стекло автомобиля необходимо тщательно вымыть от имеющихся загрязнений. Можно использовать обычный автошампунь.
    • Далее зеркала и стёкла вытираются насухо с помощью бумажных салфеток или хорошо впитывающей ткани.
    • Не лишним будет провести процедуру обезжиривания, используя спиртосодержащие составы. Либо же возьмите средство для мытья стёкол на машине.
    • Убедитесь, что поверхность чистая и сухая.
    • В зависимости от формы выпуска, гидрофоб наносится на салфетку или прямо на поверхность стекла.
    • Действуя круговыми движениями, разотрите средство по поверхности.
    • Равномерно распределив состав, выждите около 10-15 минут. На этот счёт лучше заглянуть в инструкцию.
    • Далее остаётся лишь отполировать стекло, используя чистую и сухую ткань, которая не оставляет после себя ворс.

    Покрытие кузова

    Большинство изготовителей гидрофобных жидкостей для стекла дают ещё несколько рекомендаций, имеющих отношение к условиям выполнения работы. Погода должна быть сухой, а температура варьироваться в пределах от 5 до 25 градусов Цельсия. Ещё не допускайте нахождение машины под прямыми солнечными лучами.

    Чем удаляется средство

    При правильном нанесении удалять средство с гидрофобным эффектом вовсе не обязательно. С течением времени, находясь под воздействием осадков и стеклоочистителей, плёнка сотрётся самостоятельно и равномерным слоем.

    Но бывает так, что первая попытка нанести препарат не увенчалась успехом, была нарушена технология. Также старые гидрофобы рекомендуется удалять, если после него используется жидкость другого производителя и с иным составом.

    Ничего сложного в удалении остатков антидождя с поверхности стекла нет. Один из вариантов предусматривает, что машину можно просто оставить под солнцем. При высокой температуре плёнка начнёт плавиться, в результате чего вам не состав труда убрать излишки обычным сухим бумажным полотенцем. Но качественные составы не всегда поддаются такому способу удаления.

    Более эффективный метод заключается в использовании обычного медицинского спирта или же специального состава, предназначенного конкретно для удаления гидрофобной плёнки со стекла. Последние продаются в магазинах автохимии, там же, как и сам антидождь.

    Стоит ли использовать самодельные средства

    Учитывая довольно простую формулу гидрофобного покрытия, многие энтузиасты тут же начали проводить эксперименты, создавая антидождь в домашних условиях.

    Антидождь на лобовом

    В теории всё действительно просто. Все компоненты легкодоступны в аптеке и обычных хозяйственных магазинах. Фактически взять нужно лишь 2 составляющие:

    • парафин;
    • растворитель.

    Парафин получают путём плавления самой обыкновенной свечки из воска. В качестве растворителя обычно используется Уайт Спирит.

    Получив парафин, его заливают растворителем и оставляют в тёплом месте до полного растворения. Нагревать состав ни в коем случае нельзя. Буквально за несколько часов у вас получается домашнее гидрофобное средство.

    Но есть некоторые нюансы. Дело всё в том, что по своим свойствам и возможностям самодельный антидождь сильно уступает качественным заводским жидкостям. На длительный водоотталкивающий эффект рассчитывать точно не стоит.

    Ещё большим минусом самодельных составов является то, что прозрачность образуемой плёнки оставляет желать лучшего, она неравномерная, часто желтеет или формирует белый налёт. Видимость может упасть, особенно при езде на машине в тёмное время суток. Сделанный по такому рецепту антидождь предельно горючий, а потому потенциально опасный.

    Гидрофобные покрытия относятся к категории средств, которые действительно дают результат и обеспечивают некоторыми преимуществами. Но и без них эксплуатировать транспортное средство можно.

    Покрытие на авто

    Нельзя отрицать тот факт, что польза от антидождя есть. Подобные средства недорогие, но при правильном использовании они обеспечивают лучшую видимость, безопасность и комфорт во время сильного дождя. Вкладывая деньги в гидрофобное покрытие, вы экономите на жидкости стеклоочистителя, автомойке и покупке средств по уходу за стёклами.

    Чтобы понять, нужен вам гидрофоб или нет, достаточно купить хорошее средство, правильно его нанести, после чего сравнить уровень комфорта в дождь с ним и без антидождя.

    означает в кембриджском словаре английского языка

    ГИДРОФОБНЫЙ | смысл в кембриджском словаре английского языка Тезаурус: синонимы и родственные слова ,

    Гидрофобный эффект

    Поскольку вода так хороша в образовании водородных связей с самим собой, она наиболее благоприятна для молекул или ионов, которые в наименьшей степени разрушают ее Н-образную сеть. Наблюдение за плаванием масел на поверхности воды показывает, что молекулы масла неполярны - они не несут заряда или полярности и не растворяются в воде. Когда нефть или другое неполярное соединение сталкивается с водой, соединение разрушает водную сеть, образующую водородную связь, и заставляет ее образовывать форму вокруг неполярной молекулы, образуя своего рода клетку вокруг неполярной молекулы.Эта клетка является упорядоченной структурой, и поэтому ее не поддерживает Второй закон термодинамики, который гласит, что спонтанные реакции протекают с увеличением энтропии (беспорядка).

    Как решить эту дилемму? Если неполярные молекулы объединяются, то для образования клетки вокруг них требуется меньше молекул воды. В качестве аналогии, рассмотрим упорядоченную структуру воды как краску вокруг кубического блока. Если у вас есть четыре блока для рисования, и каждый блок составляет 1 см вдоль каждой стороны, для каждого блока потребуется краска 6 000 2 , если вы рисуете их отдельно.Однако, если вы соедините четыре блока в квадратный узор, вам не нужно рисовать внутренние поверхности кубов. В общей сложности всего 16 см 2 , а не 24 см 2 поверхность должна быть окрашена, как показано на рисунке 1.


    Рисунок 1

    Тенденция неполярных молекул к самостоятельному ассоциированию в воде, а не к индивидуальному растворению, называется гидрофобным эффектом . Этот термин несколько вводит в заблуждение, поскольку он относится к самим молекулам, где на самом деле это связано с природой воды, связанной с Н, но он используется почти повсеместно, и биохимики часто говорят о гидрофобных боковых цепях молекулы как Сокращение для сложности обсуждения структуры воды, как это зависит от неполярных составляющих биомолекул.

    Многие биомолекулы являются амфипатическими, , то есть они имеют как гидрофобные (ненавидящие воду), так и гидрофильные (любящие воду) части. Например, пальмитиновая кислота имеет функциональную группу карбоновой кислоты, присоединенную к длинному углеводородному хвосту. Когда его натриевая соль, пальмитат натрия, растворяется в воде, углеводородные хвосты связываются из-за гидрофобного эффекта, оставляя карбоксилатные группы связываться с водой. Соль жирных кислот образует мицеллу - сферическую каплю, расположенную с углеводородными цепями внутри и карбоксилатными группами внутри снаружи капли.Пальмитат натрия является основным компонентом мыла. Жиры представляют собой триглицеридных сложных эфиров, состоит из трех жирных кислот, этерифицированных в одну молекулу глицерина. Эфирная связь представляет собой ковалентную связь между карбоновой кислотой и спиртом. Мыльные мицеллы мобилизуют жиры и другие гидрофобные вещества, растворяя их внутри мицеллы. Поскольку мицеллы подвешены в воде, жир удаляется с поверхности очищаемого объекта. Моющие средства являются более сильными моющими средствами, чем мыла, главным образом потому, что их гидрофильный компонент более высоко заряжен, чем жирный кислотный компонент мыла.Например, додецилсульфат натрия является компонентом коммерчески доступных шампуней для волос. Это достаточно мощное моющее средство, которое часто используется экспериментально для разрушения гидрофобных взаимодействий, которые удерживают мембраны вместе или которые способствуют формированию белка.

    Глицериновые эфиры жирных кислот являются крупным компонентом биологических мембран. Эти молекулы отличаются от найденных в жирах тем, что они содержат только две боковые цепи жирных кислот и третий гидрофильный компонент, что делает их амфипатическими.Амфипатические молекулы содержат как полярные (имеющие дипольные), так и неполярные части. Например, фосфатидилхолин, общий компонент мембран, содержит две жирные кислоты (гидрофобная часть) и фосфатный эфир холина, который сам является заряженным соединением:

    Когда фосфатидилхолин суспендируется в воде, молекулы связаны гидрофобным эффектом, причем заряженная часть обращена к растворителю, а боковые цепи жирных кислот связаны друг с другом. Однако вместо того, чтобы образовывать мицеллу, как это делают пальмитаты, эти молекулы объединяются в бислой , который в итоге образует , который в конечном итоге образует сферический пузырек (называемый липосомой) с определенными внутри и снаружи.Липосомы явно похожи на клеточные мембраны, хотя в некоторых отношениях они различаются.

    Биологические мембраны являются двухслойными и содержат несколько типов липидов; некоторые чаще связаны с внешним лицом клетки, а другие обращены внутрь. Биологические мембраны также содержат большое количество белковых компонентов. Мембраны имеют полупроницаемость , из которых естественным образом исключают гидрофильные соединения (например, углеводы, белки и ионы), позволяя кислороду, белкам и воде свободно проходить.


    ,

    объяснил: гидрофобные и гидрофильные | MIT News

    Иногда вода распространяется равномерно, когда она ударяется о поверхность; иногда он превращается в крошечные капельки. Хотя люди заметили эти различия с древних времен, лучшее понимание этих свойств и новые способы управления ими могут принести важные новые приложения.

    Материалы с особым сродством к воде - те, по которым она распространяется, максимизируя контакт - известны как гидрофильные. Те, которые естественным образом отталкивают воду, вызывая образование капель, известны как гидрофобные.Оба класса материалов могут оказать значительное влияние на производительность силовых установок, электроники, крыльев самолетов и опреснительных установок, а также других технологий, говорит Крипа Варанаси, доцент кафедры машиностроения в MIT. Улучшения в гидрофильных и гидрофобных поверхностях могли бы обеспечить бутылки для кетчупа, где приправа просто скользит, очки, которые никогда не запотевают, или электростанции, которые вырабатывают больше электричества из данного количества топлива.


    Фото любезно предоставлено Ронг Сяо и Ненадом Мильковичем

    Гидрофильные и гидрофобные материалы определяются геометрией воды на плоской поверхности, в частности, углом между краем капли и поверхностью под ней.Это называется углом контакта.

    Если капля распространяется, смачивая большую площадь поверхности, то контактный угол составляет менее 90 градусов, и эта поверхность считается гидрофильной или водолюбивой (от греческих слов вода, , гид, и любовь, . Философия ). Но если капля образует сферу, которая едва касается поверхности - как капли воды на горячей сковородке - угол контакта больше 90 градусов, а поверхность гидрофобная или боится воды.

    Но терминология на этом не останавливается: большинство современных исследований гидрофобных и гидрофильных материалов сосредоточено на крайних случаях, а именно на супергидрофобных и супергидрофильных материалах. Хотя определения этих терминов являются менее точными, поверхности, где плотные капли образуют контактный угол более 160 градусов, считаются супергидрофобными. Если капли распределены почти плоско, с углом контакта менее чем приблизительно 20 градусов, поверхность является супергидрофильной.

    «Во многих случаях это экстремальное поведение полезно в машиностроении», - говорит Эвелин Ванг, доцент кафедры машиностроения в Массачусетском технологическом институте, который специализируется на супергидрофобных материалах.Например, поверхности конденсаторов в опреснительных установках или электростанциях работают лучше всего, когда они супергидрофобны, поэтому капли постоянно соскальзывают и могут быть заменены новыми. И наоборот, для применений, где вода течет по поверхности, чтобы предотвратить ее перегрев, желательно иметь супергидрофильный материал, чтобы обеспечить максимальный контакт между водой и поверхностью.

    Почему происходят эти явления? По сути, это вопрос химии поверхности, который определяется характеристиками используемых материалов.Форма поверхности также может усиливать эффекты: например, если материал является гидрофобным, создание наноболочек на его поверхности может увеличить площадь контакта с каплей, усиливая эффект и делая поверхность супергидрофобной. Точно так же нанопокрытие гидрофильной поверхности может сделать ее супергидрофильной. (Однако есть исключения, когда специальные виды рисунков могут фактически изменить обычные свойства материала.)

    Когда все движется, все становится сложнее, как это часто бывает в реальных ситуациях.Например, когда плоская поверхность наклонена, любые капли на ней могут начать скользить, искажая их формы. Таким образом, помимо измерения статических краевых углов, полное понимание свойств поверхности также требует анализа того, как различаются контактные углы на ее переднем (переднем) и отступающем (заднем) краях, когда поверхность наклонена.

    Поскольку природный мир полон гидрофобных и гидрофильных поверхностей, основы этого явления были известны ученым по крайней мере два столетия.Например, лист лотоса является хорошо известным примером гидрофобного материала, защищающего водное растение от затопления. Некоторые виды, такие как жук-стенокара в африканской пустыне Намиб, сочетают в себе оба признака: спина и крылья насекомого имеют гидрофильные выпуклости, которые способствуют образованию конденсата из тумана; они окружены гидрофобными желобами, которые собирают образовавшиеся капельки и направляют их ко рту жука, позволяя ему выжить в одном из самых сухих мест на Земле.

    Одна область современного интереса к гидрофобным и гидрофильным поверхностям связана с энергоэффективностью. Супергидрофобные поверхности, разрабатываемые исследователями в Массачусетском технологическом институте и в других местах, могут привести к улучшению теплообмена в конденсаторах электростанций, повышая их общую эффективность. Такие поверхности также могут повысить эффективность опреснительных установок.

    Новые технологии также внесли свой вклад в эту область: способность создавать наноструктурные поверхности с выпуклостями или выступами, занимающими всего несколько миллиардных долей метра, позволила создать новое поколение материалов для захвата и удаления воды; новая визуализация поверхностей в движении с высоким разрешением позволила лучше понять вовлеченные процессы.

    Исследования, основанные на новых технологиях, позволяют понять и манипулировать этим поведением на уровне детализации, немыслимого десятилетие или два назад. Но иногда новые методы показывают, насколько хорошо ученые уже давно поняли: «Это удивительно, - говорит Варанаси, - что некоторые из вещей, которые мы можем проверить сейчас, были предсказаны столетие назад».

    ,
    определение гидрофобности по медицинскому словарю
    - Пластик с превосходными свойствами - атмосферостойкий и гидрофобный. Hermes, C., J., L., Sommers, A., D., Gebhart, C., W. и Nascimento, V., S., 2018, A Полуэмпирическая модель для прогнозирования замерзания на гидрофильных и гидрофобных поверхностях, Int. По сравнению с традиционными методами микроволновая подготовка гидрофобно модифицированной гуаровой камеди может значительно сократить реакцию и не повлиять на модифицированные свойства гуаровой камеди (Chen et al.Это произошло главным образом потому, что гидрофильные и гидрофобные группы DPA могли вызывать гидрофобную ассоциацию в растворах, формируя динамические сетевые структуры, которые увеличивали макромолекулярный гидродинамический объем. Меньшее воспаление отложения клеток происходит на гидрофильных ИОЛ по сравнению с гидрофобными. Обычно, когда угол контакта воды равен меньше чем 90 градусов поверхность называется гидрофильной; когда угол контакта больше 90 градусов, поверхность является гидрофобной. Поверхность, имеющая угол контакта с водой более 150 [градусов], обычно классифицируется как ультра гидрофобная, т.е.водоотталкивающая поверхность. Потребность в гидрофобных покрытиях возросла благодаря его исключительным свойствам, таким как устойчивость к воде, коррозии и истиранию; устойчивы к биологическому обрастанию, неорганическим и органическим загрязнителям и способности к самоочищению. [sup] [10] До настоящего времени существует в основном четыре типа материалов ИОЛ: гидрофобный акрил, гидрофильный акрил, силикон и ПММА. Результаты исследования динамики смачивания на ультрагидрофобных поверхностях сопоставлены с аналитическими результатами исследования динамики смачивания на гидрофобных поверхностях.Основой этого эффекта являются нанопроекции гидрофобной поверхности или нановолокна. После выбора последовательности [стрелка вправо] белка [стрелка вправо] по шкале Kyte-Doolittle средние значения меню анализа профиля гидрофобности, размер окна был установлен на 56 в открытом окне, программа была выполняли с использованием Run Plot, и значения гидрофобного пика считывали на фигуре результата. Пролин известен как разрушитель спирали в структуре белка и может быть протеолитическими ферментами, имеющими меньший доступ к гидрофобной последовательности для дальнейшего протеолиза.,

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о