Hidrofilik və hidrofobik maddələr. Hidrofilik maddələr. Tədqiqat və inkişaf

Məktəbdəki bəzi insanlar kimya dərslərində nəinki darıxdırıcı testlər yazmaq və molar kütləni hesablamaq və ya valentliyi göstərmək, həm də müəllimin təcrübələri necə apardığını izləmək üçün şanslı idi. Mütəmadi olaraq, təcrübənin bir hissəsi kimi, sanki sehrlə, sınaq borularındakı mayelər gözlənilmədən rəngini dəyişdi və başqa bir şey gözəl şəkildə partlaya və ya yandıra bilər. Ola bilsin ki, təsir edici deyil, amma yenə də maraqlı olan hidrofilik və hidrofobik maddələrin istifadə edildiyi təcrübələrdir. Yeri gəlmişkən, bu nədir və niyə maraqlanırlar?

Fiziki xassələri

Kimya dərslərində dövri cədvəlin başqa elementindən, eləcə də bütün əsas maddələrdən keçərkən həmişə onların müxtəlif xüsusiyyətlərindən danışırdıq. Onların fiziki xüsusiyyətlərinə də toxunulub: normal şəraitdə sıxlıq, ərimə və qaynama nöqtələri, sərtlik, rəng, elektrik keçiriciliyi, istilik keçiriciliyi və bir çox başqaları. Bəzən hidrofobiklik və ya hidrofiliklik kimi xüsusiyyətlər haqqında danışılırdı, lakin, bir qayda olaraq, bu barədə ayrıca danışmırlar. Bu arada, bu, gündəlik həyatda asanlıqla rast gəlinə bilən olduqca maraqlı bir qrup maddələrdir. Beləliklə, onlar haqqında daha çox məlumat əldə etmək faydalı olardı.

Hidrofobik maddələr

Həyatdan asanlıqla nümunələr götürmək olar. Beləliklə, suyu yağla qarışdıra bilməzsiniz - bunu hamı bilir. Sadəcə həll olunmur, ancaq sıxlığı daha az olduğundan, baloncuklarda və ya səthdə bir filmdə üzən qalır. Bəs niyə bu və başqa hansı hidrofobik maddələr mövcuddur?

Bu qrupa adətən yağlar, bəzi zülallar və silikonlar daxildir. Maddələrin adı yunanca hydor - su və fobos - qorxu sözlərindən gəlir, lakin bu, molekulların qorxduğu anlamına gəlmir. Onlar sadəcə bir qədər və ya tamamilə həll olunmur; onlara qeyri-polyar da deyilir. Mütləq hidrofobiklik mövcud deyil, hətta su ilə ümumiyyətlə qarşılıqlı təsir göstərməyən maddələr də cüzi miqdarda olsa da, hələ də onu adsorbsiya edir. Praktikada belə bir materialın H 2 O ilə təması bir film və ya damcı şəklində görünür və ya maye səthdə qalır və top şəklini alır, çünki o, ən kiçik səth sahəsinə malikdir və minimal əlaqə təmin edir.

Hidrofobik xüsusiyyətlər müəyyən maddələrlə izah olunur. Bu, məsələn, karbohidrogenlərdə olduğu kimi, cazibə dərəcəsinin aşağı olması ilə əlaqədardır.

Hidrofilik maddələr

Bu qrupun adı, təxmin etdiyiniz kimi, yunan sözlərindəndir. Ancaq bu vəziyyətdə, filiyanın ikinci hissəsi sevgidir və bu, bu cür maddələrin su ilə əlaqəsini mükəmməl şəkildə xarakterizə edir - tam "qarşılıqlı anlaşma" və əla həll. Bəzən "qütb" adlanan bu qrupa sadə spirtlər, şəkərlər, amin turşuları və s. daxildir. Müvafiq olaraq, onlar su molekuluna yüksək cazibə enerjisinə malik olduqları üçün bu xüsusiyyətlərə malikdirlər. Düzünü desək, ümumiyyətlə, bütün maddələr az və ya çox dərəcədə hidrofilikdir.

Amfifillik

Hidrofobik maddələrin eyni vaxtda hidrofilik xüsusiyyətlərə malik olması baş verirmi? Belə çıxır ki, bəli! Bu qrup maddələr amfifilik və ya amfifilik adlanır. Məlum oldu ki, eyni molekulun strukturunda həm həll olunan - qütblü, həm də su itələyici - qeyri-qütb elementləri ola bilər. Məsələn, bəzi zülallar, lipidlər, səthi aktiv maddələr, polimerlər və peptidlər belə xüsusiyyətlərə malikdir. Su ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda, onlar müxtəlif supramolekulyar strukturlar əmələ gətirirlər: monolayerlər, liposomlar, misellər, ikiqatlı membranlar, veziküllər və s. Qütb qrupları mayeyə doğru yönəldilir.

Həyatda mənası və tətbiqi

Su və neftin qarşılıqlı təsirindən əlavə, hidrofobik maddələrin demək olar ki, hər yerdə tapıldığına dair çoxlu sübutlar tapmaq olar. Beləliklə, metalların, yarımkeçiricilərin, eləcə də heyvan dərisinin, bitki yarpaqlarının və həşəratların xitin örtüyünün təmiz səthləri oxşar xüsusiyyətlərə malikdir.

Təbiətdə hər iki növ maddə vacibdir. Beləliklə, hidrofillər heyvanların və bitkilərin orqanizmlərində nəqliyyatda istifadə olunur; maddələr mübadiləsinin son məhsulları da bioloji mayelərin məhlullarından istifadə edərək xaric olunur. Qeyri-qütblü maddələr hüceyrə membranlarının əmələ gəlməsində böyük əhəmiyyət kəsb edir ki, onlar da məhz buna görə də belə xüsusiyyətlər bioloji proseslərin gedişində mühüm rol oynayır.

Son illərdə elm adamları müxtəlif materialları nəmlənmədən və çirklənmədən qorumaq üçün istifadə edilə bilən yeni hidrofobik maddələr hazırlayır və beləliklə, hətta özünü təmizləyən səthlər yaradır. Geyim, metal məmulatlar, tikinti materialları, avtomobil şüşələri - bir çox tətbiq sahələri var. Bu mövzunun daha da öyrənilməsi ləkəyə davamlı səthlər üçün əsas olacaq multifobik maddələrin inkişafına səbəb olacaqdır. Belə materialların yaradılması ilə insanlar vaxta, pula və resurslara qənaət edə biləcək, eyni zamanda təmizləyici məhsulların dərəcəsini azaltmaq mümkün olacaq. Beləliklə, gələcək inkişaflar hamının xeyrinə olacaq.

HİDROFİLLİK VƏ HİDROFOBİKLİK (yunan dilindən hydor - su və philia - sevgi və ya phobos - qorxu, qorxu * a. islatma qabiliyyəti hidrofobi; n. Hidrofillik və hidrofobiya; f. hidrofilit və hidrofobiya; i. hidrofiliya və hidrofobia xarakteristikası a - anlayışlar) və ya onların yaratdığı qurumlar; bu yaxınlıq molekullararası qarşılıqlı təsir qüvvələri ilə bağlıdır. Hidrofillik və hidrofobiklik anlayışları eyni dərəcədə maddəyə, cismin səthinə və fazalar (cisimlər) arasındakı interfeysdə nazik təbəqəyə (həddində, bir molekul qalınlığında) aid edilə bilər. Hidrofillik və hidrofobiklik liyofillik və liofobluğun xüsusi halıdır - maddələrin müxtəlif mayelərlə molekulyar qarşılıqlı təsirinin xüsusiyyətləri.

Hidrofilliyin ümumi ölçüsü su molekullarının bədənin səthinə bağlanma enerjisidir; verilmiş cismin maddəsi həll olunmursa, islanma istiliyi ilə müəyyən edilə bilər. Hidrofobiklik hidrofilliyin aşağı dərəcəsi kimi qəbul edilir, çünki Su molekulları və hər hansı bir cisim arasında molekullararası cazibə qüvvələri həmişə az və ya çox dərəcədə təsir göstərir. Hidrofillik və hidrofobiklik bir damcı suyun hamar bədən səthinə yayılması ilə qiymətləndirilə bilər (şəkil); təmas bucağı ilə xarakterizə olunur; hidrofilik səthdə damcı tamamilə, hidrofobik səthdə isə qismən yayılır və damcı ilə islanmış cismin səthləri arasındakı bucaq bədənin nə qədər hidrofobik olmasından asılıdır.

Molekulyar (atom, ion) qarşılıqlı təsirlərin intensivliyi kifayət qədər yüksək olan bütün cisimlər hidrofilikdir. Hidrofillik xüsusilə ion kristal qəfəslər (məsələn, və s.), eləcə də silikat şüşələri ilə ifadə edilir. Oksid təbəqələri olmayan metallar, molekulunda karbohidrogen qruplarının üstünlük təşkil etdiyi üzvi birləşmələr (məsələn, parafinlər, yağlar, mumlar, bəzi plastiklər) və zəif molekullararası qarşılıqlı təsirə malik digər maddələr hidrofobikdir.

Hidrofillik və hidrofobiklik anlayışları təkcə cisimlərə və ya onların səthlərinə deyil, həm də tək molekullara və ya molekulların ayrı-ayrı hissələrinə aiddir. Beləliklə, səthi aktiv maddələrin molekullarında hidrofilik (qütb) və hidrofobik (karbohidrogen) qruplar fərqlənir. Bədənin səthinin hidrofilliyi bu cür maddələrin udulması nəticəsində kəskin şəkildə dəyişə bilər. Hidrofilliyin artmasına hidrofilləşmə, azalmasına isə hidrofobizasiya deyilir. Metodda hər iki fenomen mühüm rol oynayır. Hidrofilizasiya selektiv qanq minerallarına səbəb olur. Bu məqsədlər üçün üzvi (nişasta, dekstrin və s.) və qeyri-üzvi (maye şüşə, natrium siyanid və s.) reagentlərdən istifadə olunur. Hidrofobizasiya xüsusi toplayıcı reagentlərin əlavə edilməsi nəticəsində baş verir. Həmçinin bax .

dövlət ali peşə təhsili müəssisəsi

Rusiya Federasiyasının Səhiyyə Nazirliyi

(GBOU VPO NSMU Rusiya Səhiyyə Nazirliyi)

Tibbi kimya kafedrası

İnşa

HİDROFİL, HİDROFOB, AMFİFİL MADDƏLƏR: TƏBİƏTDƏ VƏ İNSAN ORGANİMASINDA.

(ədəbiyyat icmalı)

Tamamlandı:

Yoxlandı:

Giriş

Su yer üzündə ən bol olan maddələrdən biridir. Yer səthinin çox hissəsini əhatə edir. Demək olar ki, bütün canlılar ilk növbədə sudan ibarətdir. İnsanlarda orqan və toxumalarda suyun miqdarı 20%-dən (sümük toxumasında) 85%-ə (beyində) qədər dəyişir. İnsan kütləsinin təxminən 2/3 hissəsi sudur, meduzanın bədənində 95%-ə qədəri su, hətta quru bitki toxumlarında da 10-12%-i sudur.

Su bəzi unikal xüsusiyyətlərə malikdir. Bu xüsusiyyətlər canlı orqanizmlər üçün o qədər vacibdir ki, həyatı bu hidrogen və oksigen birləşməsiz təsəvvür etmək mümkün deyil.

Suya münasibətdə bütün maddələr iki qrupa bölünür: hidrofilik - "sevgili su" və hidrofobik - "sudan qorxan" (yunan dilindən "hidro" - su, "phileo" - sevgi və "fobos" - qorxu). Bu maddələrin xüsusiyyətləri, eləcə də təbiətdəki əhəmiyyəti işimizdə müzakirə olunacaq.

Hidrofilik və hidrofobik maddələr

Hidrofil maddələr (yun. “hidro” – su, “phileo” – sevgi) su molekullarına cazibə enerjisi hidrogen bağlarının enerjisindən (su molekulları arasında cazibə enerjisi) çox olan maddələrdir, buna görə də bir çox hidrofil maddələr suda yüksək dərəcədə həll olur. .

Hidrofilik maddələr su molekulları ilə intensiv qarşılıqlı təsir göstərir. Hidrofillik maddələrin su molekulları ilə adsorbsiya əlaqəsinin böyüklüyü, onlarla müəyyən edilməmiş birləşmələrin əmələ gəlməsi və suyun miqdarının rabitənin enerji qiymətlərinə görə paylanması ilə xarakterizə olunur. Hidrofillik ilk növbədə adsorbsiya monolayının bağlanma enerjisi ilə müəyyən edilir, çünki sonrakı təbəqələr maddə ilə daha zəif bağlıdır. Hidrofillik su buxarının adsorbsiya istiliyi və ya islanma istiliyi, həmçinin maddənin vahid səthinin islanması işi ilə ifadə edilə bilər.

Hidrofobik maddələr (yun. “hidro” – su, “phobos” – qorxu) molekullarının su molekullarına cazibə enerjisi su molekullarının hidrogen bağlarının enerjisindən az olan maddələrdir. Hidrofobik maddələrə yağlar, bəzi karbohidratlar (nişasta, qlikogen, lif), nuklein turşuları, ATP və suda həll olmayan əksər zülallar daxildir.

Mütləq hidrofobik (“su itələyici”) maddələr yoxdur; hətta ən hidrofobik - karbohidrogen və florokarbon - səthlər suyu adsorbsiya edir. Buna görə də hidrofobiklik aşağı hidrofillik dərəcəsi kimi qəbul edilir.

G. və g., səthin su ilə (havada) nəmləndirilməsi kimi, təmas bucağının q qiyməti ilə qiymətləndirilə bilər: hidrofil səthlər üçün<90° (для абсолютно гидрофильных поверхностей q=0); для гидрофобных поверхностей 90°< <180° (напр., для парафина 105°). На трёхфазной границе твёрдого тела с водой и углеводородной жидкостью при <90° (в водной фазе) поверхность олеофобна, т.е. не смачивается маслом, а при =180° - предельно олеофильна.

Hidrofil maddələr qütb kimyəvi maddələri olan maddələrdir. bağlar: halidlər, oksidlər və onların hidratları, karbonatlar, sulfatlar, fosfatlar, silikatlar və alüminosilikatlar (gillər, şüşələr), həmçinin hüceyrə membranları. Metalların, karbonun, yarımkeçiricilərin, zəif qütblü molekullardan ibarət maddələrin, bitki yarpaqlarının, heyvan dərisinin, həşəratların xitin örtüyünün təmiz səthləri hidrofobikdir. Səthi aktiv maddə molekullarının tərkibinə daxil olan bütün qütb qrupları - səthi aktiv maddələr - COOH, -NH2, -SO3Na və s., hidrofilikdir; onlarla əlaqəli karbohidrogen radikalları hidrofobikdir.

Amfifilik maddələr

Amfifillik həm hidrofilik, həm də hidrofobik xüsusiyyətlərə malik olan maddələrin molekullarının (adətən üzvi) xassəsidir. Amfifilik birləşmələrin molekulları tadpole bənzəyir: onlar uzun karbohidrogen quyruğundan (adətən ondan çox CH2 qrupundan ibarətdir), qütb olmayan mühitlərdə həllolma qabiliyyətini təmin edən və hidrofilik xüsusiyyətlərə cavabdeh olan qütb başlığından ibarətdir. Beləliklə, amfifilik birləşmələr eyni vaxtda həm suyu (yəni hidrofilikdirlər), həm də qütb olmayan həllediciləri (hidrofobik xüsusiyyətlər nümayiş etdirirlər) "sevirlər".

Hidrofilik qrupun növündən asılı olaraq yüklü kationik və ya anion funksional qrupu olan amfifil birləşmələr və yüklənməmiş funksional qrupa malik amfifil birləşmələr fərqləndirilir. Məlum olan üzvi birləşmələrin böyük əksəriyyəti birdən çox yüklənmiş funksional qrup daşıyır. Belə maddələrə misal olaraq makromolekulyar birləşmələri - zülalları, lipoproteinləri, blok-kopolimerləri və s. Funksional qrupların (qütblü və ya qeyri-qütblü) bir-biri ilə molekuldaxili qarşılıqlı təsiri nəticəsində əmələ gələn zülal molekullarında üçüncü strukturun olması özlüyündə bu birləşmələrin amfifilliyini nümayiş etdirir.

Amfifilik birləşmələrin başqa bir nümunəsi, molekulları hədəf reseptorla effektiv bağlanmaq üçün zəruri olan bir sıra xüsusi funksional qrupları birləşdirən dərmanların əksəriyyətidir.

Amfifil birləşmələr canlı təbiətdə xüsusi rol oynayır. Onlarsız heç bir heyvan və ya bitki mövcud ola bilməz. Canlı orqanizmi düşmən xarici mühitdən ayıran hüceyrə membranını təşkil edən amfifilik molekullardır. Məhz bu molekullar hüceyrənin daxili orqanoidlərini təşkil edir, onun bölünmə prosesində iştirak edir, ətraf mühitlə maddələr mübadiləsində iştirak edir. Amfifilik molekullar bizim üçün qida rolunu oynayır və bədənimizdə əmələ gəlir, daxili tənzimləmədə və öd turşusu dövrəsində iştirak edir. Bədənimizdə 10%-dən çox amfifilik molekul var. Buna görə də sintetik səthi aktiv maddələr canlı orqanizmlər üçün təhlükəli ola bilər və məsələn, hüceyrə membranını həll edə və onun ölümünə səbəb ola bilər.

Nəticə

Təbiətdə hər iki növ maddə vacibdir. Hidrofob maddələrin demək olar ki, hər yerdə tapıldığına dair bir çox sübut tapa bilərsiniz. Beləliklə, metalların, yarımkeçiricilərin, eləcə də heyvan dərisinin, bitki yarpaqlarının və həşəratların xitin örtüyünün təmiz səthləri oxşar xüsusiyyətlərə malikdir. Öz növbəsində, hidrofillər heyvan və bitkilərin orqanizmlərində qida maddələrinin daşınmasında istifadə olunur; maddələr mübadiləsinin son məhsulları da bioloji mayelərin məhlullarından istifadə edərək xaric olunur. Qeyri-qütblü maddələr seçici keçiriciliyə malik hüceyrə membranlarının əmələ gəlməsində böyük əhəmiyyət kəsb edir. Məhz buna görə də belə xüsusiyyətlər bioloji proseslərin gedişində mühüm rol oynayır. Son illərdə elm adamları müxtəlif materialları nəmlənmədən və çirklənmədən qorumaq üçün istifadə edilə bilən yeni hidrofobik maddələr hazırlayır və beləliklə, hətta özünü təmizləyən səthlər yaradır. Geyim, metal məmulatlar, tikinti materialları, avtomobil şüşələri - bir çox tətbiq sahələri var. Bu mövzunun daha da öyrənilməsi ləkəyə davamlı səthlər üçün əsas olacaq multifobik maddələrin inkişafına səbəb olacaqdır. Belə materialların yaradılması ilə insanlar vaxta, pula və resurslara qənaət edə biləcək, həmçinin təmizləyici məhsullardan ətraf mühitin çirklənməsinin dərəcəsini azaltmaq mümkün olacaq. Beləliklə, gələcək inkişaflar hamının xeyrinə olacaq.

Biblioqrafiya

1. http://fb.ru/article/133638/chto-takoe-gidrofobnyie-veschestva

2.http://www.schoolhels.fi/ school/school_today/ dostigeniya/2012_2013/ nanotexnologiya/page6.htm

3.http://pobiology.rf/ Biological-dictionary/G/265-Hidrofobik-maddələr

Plazma texnologiyası ilə dəyişdirilmiş səthdə su ilə 165 dərəcə təmas bucağı Səth kimyası sistemi. Əlaqə bucağı qırmızı bucaq plus 90 dərəcədir.

Otun hidrofobik səthinə su damcıları

Müddət hidrofobik Qədim yunan ὑδρόφοβος, "su qorxusuna sahib olan", ὕδωρ, "su" və φόβος, "qorxu" sözlərindən yaranmışdır.

Kimyəvi fon

Hidrofobik qarşılıqlı təsir, ilk növbədə, su molekulları arasında yüksək dinamik hidrogen bağlarının qeyri-qütblü molekullar ətrafında klatrat kimi bir quruluş meydana gətirən maye qeyri-polar həlledici tərəfindən qırılması nəticəsində yaranan entropik təsirdir. Bu quruluş, su molekulunun özü ilə mümkün qədər qarşılıqlı əlaqədə olması səbəbindən sərbəst su molekullarından daha yüksək nizamlı əmələ gəlir və beləliklə, daha yüksək entropiya vəziyyəti ilə nəticələnir, bu da qütb olmayan molekulların səth sahəsini azaltmaq üçün bir araya toplanmasına səbəb olur. suya və sistemin entropiyasını azaltmağa. Beləliklə, bir-birinə qarışmayan 2 faza (hidrofil və hidrofobik) elə dəyişəcək ki, onların müvafiq faza sahəsi minimal olacaq. Bu təsir faza ayrılması adlanan bir fenomendə görünə bilər.

Superhidrofobiklik

Lotus yarpağı bitkisinə su damlası.

Superhidrofobik nilufər bitkisinin yarpaqları kimi səthlər nəmlənməsi son dərəcə çətin olan səthlərdir. Su damcılarının təmas bucaqları 150°-dən çoxdur. Bu, lotus effekti adlanır və ilk növbədə kimyəvi xüsusiyyətdən çox, fazalararası gərginliklə əlaqəli fiziki xüsusiyyətdir.

nəzəriyyə

1805-ci ildə Tomas Yanq təmas bucağını təyin etdi. tetas qazla əhatə olunmuş bərk səthdə bir damcı qalan mayeyə təsir edən qüvvələrin təhlili ilə.

WENZEL müəyyən etdi ki, maye mikrostruktur səthlə birbaşa təmasda olduqda, θ -ə dəyişəcək θ W*

Harada R faktiki ərazinin proqnozlaşdırılan sahəyə nisbətini ifadə edir. Wenzel tənliyi göstərir ki, səthin mikrostrukturlaşdırılması səthin təbii meylini artırır. Hidrofobik səth (orijinal təmas bucağı 90°-dən çox olan) mikro quruluşlu zaman daha hidrofobik olur - onun yeni təmas bucağı orijinaldan daha böyük olur. Bununla belə, hidrofilik səth (orijinal təmas bucağı 90°-dən az olan) mikroquruluşda daha hidrofilik olur - onun yeni təmas bucağı orijinaldan daha kiçik olacaq. Kessi və Baxter kəşf etdilər ki, əgər maye mikrostrukturların zirvələrində asılı olarsa, θ dəyişəcək & tetas CB*:

burada φ maye ilə təmasda olan bərk cismin sahəsinin hissəsidir. Cassie-Baxter əyalətindəki maye Wenzel əyalətindən daha mobildir.

Hər iki tənlikdən yeni təmas bucağını hesablamaqla Wenzel və ya Cassie-Baxter vəziyyətinin mövcud olub-olmadığını təxmin edə bilərik. Sərbəst enerji arqumentini minimuma endirdikdə, daha kiçik yeni təmas bucağı ilə proqnozlaşdırılan nisbət mövcud olma ehtimalı ən yüksək olan vəziyyətdir. Riyazi terminlərlə ifadə etsək, Kessi-Baxter vəziyyətinin mövcud olması üçün bərabərsizlik doğru olmalıdır.

Cassie-Baxter dövləti üçün son alternativ meyar aşağıdakı 2 şərt yerinə yetirildikdə Kessi-Baxter vəziyyətinin mövcud olduğunu bildirir: 1) qüvvələrin təmas xəttləri düşmənin dəstəklənməyən ağırlığının bədən qüvvələrini üstələyir və 2) mikrostruktur mikrostrukturları bağlayan mayenin mikrostruktur bazasına toxunmasının qarşısını almaq üçün kifayət qədər yüksəkdir.

Bu yaxınlarda səthi pürüzlülük və səth enerjisi əsasında Wenzel və Cassie-Baxter vəziyyətləri arasında keçid üçün yeni meyar hazırlanmışdır. Kriteriya havanın qeyri-bərabər səthlərdə maye damcılarını tutmaq qabiliyyətinə diqqət yetirir ki, bu da səthin pürüzlülüyünün və enerjinin müəyyən bir kombinasiyası üçün Wenzel modelinin və ya Cassie-Baxter modelinin istifadə edilməsini müəyyən edə bilər.

Təmas bucağı statik hidrofobikliyin ölçüsüdür, təmas bucağı histerezisi və sürüşmə bucağı isə dinamik ölçülərdir. Təmas bucağı histerezisi səthin heterojenliyini xarakterizə edən bir fenomendir. Bir pipet mayeni bərk cismin üzərinə vurduqda, maye müəyyən təmas bucağı yaradacaq. Pipet daha çox maye vurduqca damlacıq həcmi artacaq, təmas bucağı artacaq, lakin onun üç fazalı sərhədi qəfildən xaricə doğru hərəkət edənə qədər sabit qalacaq. Damcının xaricə doğru irəliləməsindən bir qədər əvvəl təmas bucağı irəliləyən təmas bucağı adlanır. Geri çəkilən təmas bucağı indi mayenin damcıdan geri çəkilməsi ilə ölçülür. Damcı həcmi azalacaq, təmas bucağı azalacaq, lakin onun üç fazalı sərhədi qəfildən içəriyə çəkilənə qədər hərəkətsiz qalacaq. Damlanın içəriyə doğru geri çəkilməzdən bir qədər əvvəl olduğu təmas bucağı geri çəkilən təmas bucağı adlanır. İrəliləyən və geri çəkilən təmas bucaqları arasındakı fərq təmas bucağı histerezi adlanır və səthin heterojenliyini, pürüzlülüyünü və hərəkətliliyini xarakterizə etmək üçün istifadə edilə bilər. Homojen olmayan səthlərdə təmas xəttinin hərəkətinə mane olan domenlər olacaqdır. Sürüşmə bucağı dinamik hidrofobikliyin başqa bir ölçüsüdür və damcı səthə çökdürməklə və damcı sürüşməyə başlayana qədər səthi əyməklə ölçülür. Ümumiyyətlə, Cassie-Baxter vəziyyətində olan mayelər Wenzel vəziyyətinə nisbətən daha aşağı sürüşmə bucaqları və təmas bucağı histerezisi nümayiş etdirir.

Tədqiqat və inkişaf

Dettre və Conson 1964-cü ildə superhidrofobik lotus effekti fenomeninin kobud hidrofobik səthlərlə əlaqəli olduğunu kəşf etdilər və onlar parafin və ya TFE telomerlə örtülmüş şüşə muncuqlarla təcrübələr əsasında nəzəri model hazırladılar. Superhidrofobik mikro-nanostrukturlu səthlərin özünütəmizləmə xassələri 1977-ci ildə bildirilmişdir. Perfluoroalkil, perfluoropolieter və RF plazma əmələ gətirən superhidrofobik materiallar 1986-1995-ci illər arasında işlənib hazırlanmış, elektrowetting üçün istifadə edilmiş və biotibbi tətbiqlər üçün kommersiyalaşdırılmışdır. Digər texnologiyalar və tətbiqlər ortaya çıxdı. 1990-cı illərin ortalarından. Bir və ya iki addımda tətbiq edilən davamlı superhidrofobik iyerarxik kompozisiya 2002-ci ildə açıqlanmışdır, tərkibində ≤ 100 nm nanoölçülü hissəciklər, mikron ölçülü xüsusiyyətlərə və ya hissəciklərə ≤ 100 µm olan səthə tətbiq edilmişdir. Kiçik hissəcikləri mexaniki aşınmadan qorumaq üçün daha böyük hissəciklər müşahidə edildi.

Bu yaxınlarda aparılan bir araşdırmada alkil keten dimerinin (AKD) nanostrukturlu fraktal səthlərdə bərkiməsinə imkan verən superhidrofobiklik bildirildi. Bir çox məqalədə hissəciklərin çökməsi, sol-gel üsulları, plazma emalı, buxar çökdürmə və tökmə texnologiyaları daxil olmaqla, superhidrofobik səthlərin hazırlanması üçün istehsal üsulları təqdim olunur. Təsir tədqiqatı üçün cari imkanlar ilk növbədə əsas tədqiqat və praktik istehsaldadır. Bu yaxınlarda Wenzel və Cassie-Baxter modellərinin tətbiqi ilə bağlı mübahisələr yaranıb. Wenzel və Cassie-Baxter modelinin yerüstü enerji perspektivinə etiraz etmək və təmas xətti perspektivini təşviq etmək üçün hazırlanmış bir təcrübədə su damcıları kobud hidrofobik bölgədə hamar hidrofobik sahəyə, hamar hidrofobik bölgədə kobud hidrofobik sahəyə, və hidrofobik bölgədə hidrofilik sahə. Təcrübələr göstərdi ki, təmas xəttində səthin kimyası və həndəsəsi təmas bucağı və təmas bucağı histerezindən təsirlənir, lakin təmas xəttinin daxilindəki səth sahəsi heç bir təsir göstərmir. Təmas xəttində artan əyriliyin damcıların hərəkətliliyini artırdığına dair arqument də irəli sürülüb.

Hidrofilik maddələr

Hidrofilik maddələr (maddələr)

Su ilə islanma xüsusiyyətinə malik bərk maddələr. Yağlı mayelərlə islanmır.

Çarpaz istinadlar sistemi ilə əsas neft və qaz terminlərinə dair qısa elektron arayış kitabı. - M.: adına Rusiya Dövlət Neft və Qaz Universiteti. I. M. Qubkina. M.A. Moxov, L.V. İqrevski, E.S. Novik. 2004 .

Digər lüğətlərdə "Hidrofilik maddələrin" nə olduğuna baxın:

Hidrofilik məlhəm əsasları- Bu məqalənin üslubu qeyri-ensiklopedikdir və ya rus dilinin normalarını pozur. Məqalə Vikipediyanın üslub qaydalarına uyğun olaraq düzəldilməlidir. Əsas məqalə: Məlhəm əsasları Hidrofilik məlhəm əsasları məlhəm əsasları ... ... Wikipedia

Hidrofilik- (hidro və phildən) molekulları elektropolyar olan və su molekulları ilə asanlıqla birləşən "su sevən" maddələr. Bunun əksi hidrofobik (“suya nifrət edən”) maddələrdir... Müasir təbiət elminin başlanğıcı

Sızdırmazlıq agentləri- maye qida mühitini sıxlaşdırmaq üçün istifadə olunan yüksək polimerli hidrofilik maddələr. Kimyoorqanotroflar üçün mediada U.V. avtotrof orqanizmlər üçün agar (bax) və jelatin (bax) istifadə edin silisium gel (bax). Daha az...... Mikrobiologiya lüğəti

Faza interfeysi və ya fazalararası səth adlanan iki cismin təmas səthində toplana bilən (qalınlaşa bilən) maddələr. P. a.-nın interfasial səthində. V. artan konsentrasiyalı bir adsorbsiya təbəqəsi əmələ gətirir...... Böyük Sovet Ensiklopediyası

səthi aktiv maddələr (səthi aktiv maddələr)- interfeysdə adsorbsiya oluna bilən və səth (fazalararası) gərginliyin azalmasına səbəb olan maddələr. Tipik səthi aktiv maddələr molekullarında liyofil və liofob (adətən hidrofilik və... ...) olan üzvi birləşmələrdir. Metallurgiya ensiklopedik lüğəti

Səthi aktiv maddələr- (a. səthi aktiv maddələr; n. grenzflachenaktive Stoffe, oberflachenaktive Stoffe; f. maddələr gərginlik aktivləri; i. səthi tantes), asimmetrik mol olan maddələr. strukturu, molekulları difilik quruluşa malikdir, yəni. tərkibində liyofil və... Geoloji ensiklopediya

səthi aktiv maddələr- İnterfeysdə adsorbsiya oluna bilən və səth sahəsinin azalmasına səbəb olan səthi aktiv maddələr. (interfasial) gərginlik. Tipik səthi aktiv maddələr üzvi maddələrdir. molekullarında liyofil və liofob (adətən hidrofilik və hidrofobik) olan birləşmələr... Texniki Tərcüməçi Bələdçisi

Səthi aktiv maddələrin növləri Asimmetrik molekulyar quruluşa malik olan, molekulları difilik quruluşa malik olan, yəni tərkibində liyofil və liofob (adətən hidrofilik qütb qrupları və hidrofobik radikallar) atom qrupları olan maddələr. Difilik...... Neft və Qaz Mikroensiklopediyası

Hüceyrə membranları- Bu terminin başqa mənaları da var, bax Membran Hüceyrə membranının şəkli. Kiçik mavi və ağ toplar lipidlərin hidrofilik "başlarına" uyğun gəlir və onlara əlavə edilmiş xətlər hidrofobik "quyruqlara" uyğun gəlir. Şəkildə... ... Vikipediya

Seçici keçiricilik- Bu terminin başqa mənaları da var, bax Membran Hüceyrə membranının şəkli. Kiçik mavi və ağ toplar lipidlərin hidrofilik "başlarına" uyğun gəlir və onlara əlavə edilmiş xətlər hidrofobik "quyruqlara" uyğun gəlir. Şəkil göstərir... ... Vikipediya