Substancat hidrofile dhe hidrofobe. Substancat hidrofile. Hulumtimi dhe zhvillimi

Disa njerëz në shkollë patën fat në mësimet e kimisë jo vetëm të shkruanin teste të mërzitshme dhe të llogaritnin masën molare ose të tregonin valencën, por edhe të shikonin se si mësuesi kryen eksperimente. Pa ndryshim, si pjesë e eksperimentit, si me magji, lëngjet në epruveta ndryshuan ngjyrë në mënyrë të paparashikueshme dhe diçka tjetër mund të shpërthejë ose të digjet bukur. Ndoshta jo aq mbresëlënëse, por gjithsesi interesante janë eksperimentet në të cilat përdoren substanca hidrofile dhe hidrofobike. Meqë ra fjala, çfarë është kjo dhe pse janë kuriozë?

Vetitë fizike

Në mësimet e kimisë, kur kalonim një element tjetër nga tabela periodike, si dhe të gjitha substancat bazë, gjithmonë flisnim për karakteristikat e tyre të ndryshme. U prekën edhe vetitë e tyre fizike: dendësia në kushte normale, pikat e shkrirjes dhe vlimit, fortësia, ngjyra, përçueshmëria elektrike, përçueshmëria termike e shumë të tjera. Ndonjëherë flitej për karakteristika të tilla si hidrofobiciteti ose hidrofiliteti, por, si rregull, ata nuk flasin për këtë veçmas. Ndërkohë, ky është një grup mjaft interesant substancash që mund të ndeshen lehtësisht në jetën e përditshme. Kështu që do të ishte e dobishme të mësoni më shumë rreth tyre.

Substancat hidrofobike

Shembujt mund të merren lehtësisht nga jeta. Pra, nuk mund të përzieni ujin me vajin - të gjithë e dinë këtë. Thjesht nuk shpërndahet, por mbetet duke lundruar në flluska ose një film në sipërfaqe, pasi densiteti i tij është më i ulët. Por pse është kjo dhe cilat substanca të tjera hidrofobike ekzistojnë?

Ky grup zakonisht përfshin yndyrna, disa proteina dhe silikone. Emri i substancave vjen nga fjalët greke hydor - ujë dhe phobos - frikë, por kjo nuk do të thotë se molekulat kanë frikë. Ata janë thjesht pak ose plotësisht të pazgjidhshëm; ato quhen gjithashtu jo polare. Hidrofobia absolute nuk ekziston; edhe ato substanca që, siç duket, nuk ndërveprojnë fare me ujin, ende e thithin atë, megjithëse në sasi të papërfillshme. Në praktikë, kontakti i një materiali të tillë me H 2 O shfaqet në formën e një filmi ose pikash, ose lëngu mbetet në sipërfaqe dhe merr formën e një topi, pasi ka sipërfaqen më të vogël dhe siguron kontakt minimal.

Vetitë hidrofobike shpjegohen nga substanca të caktuara. Kjo është për shkak të shkallës së ulët të tërheqjes, siç ndodh, për shembull, me hidrokarburet.

Substancat hidrofile

Emri i këtij grupi, siç mund ta merrni me mend, gjithashtu vjen nga fjalët greke. Por në këtë rast, pjesa e dytë e filisë është dashuria, dhe kjo karakterizon në mënyrë të përkryer marrëdhënien e substancave të tilla me ujin - "mirëkuptim i plotë i ndërsjellë" dhe tretshmëri e shkëlqyer. Ky grup, i quajtur ndonjëherë "polar", përfshin alkoole të thjeshta, sheqerna, aminoacide etj. Prandaj, ato kanë këto karakteristika sepse kanë një energji të lartë tërheqëse ndaj molekulës së ujit. Në mënyrë rigoroze, në përgjithësi, të gjitha substancat janë hidrofile në një masë më të madhe ose më të vogël.

Amfifiliteti

A ndodh që substancat hidrofobike mund të kenë njëkohësisht veti hidrofile? Rezulton se po! Ky grup substancash quhet amfifil ose amfifil. Rezulton se e njëjta molekulë mund të ketë në strukturën e saj elementë të tretshëm - polare dhe të papërshkueshëm nga uji - jopolarë. Për shembull, disa proteina, lipide, surfaktantë, polimere dhe peptide kanë veti të tilla. Kur ndërveprojnë me ujin, ato formojnë struktura të ndryshme supramolekulare: monoshtresa, liposome, micela, membrana dyshtresore, vezikula etj. Grupet polare janë të orientuara drejt lëngut.

Kuptimi dhe zbatimi në jetë

Përveç ndërveprimit të ujit dhe vajit, mund të gjejmë shumë prova se substancat hidrofobike gjenden pothuajse kudo. Kështu, sipërfaqet e pastra të metaleve, gjysmëpërçuesve, si dhe lëkura e kafshëve, gjethet e bimëve dhe mbulesa kitinoze e insekteve kanë veti të ngjashme.

Në natyrë, të dy llojet e substancave janë të rëndësishme. Kështu, hidrofilet përdoren në transport në organizmat e kafshëve dhe bimëve; produktet përfundimtare të metabolizmit ekskretohen gjithashtu duke përdorur solucione të lëngjeve biologjike. Substancat jopolare kanë një rëndësi të madhe në formimin e membranave qelizore, të cilat kanë Prandaj veti të tilla luajnë një rol të rëndësishëm në rrjedhën e proceseve biologjike.

Vitet e fundit, shkencëtarët kanë zhvilluar substanca të reja hidrofobike që mund të përdoren për të mbrojtur materiale të ndryshme nga lagështimi dhe ndotja, duke krijuar kështu edhe sipërfaqe të vetëpastrueshme. Veshje, produkte metalike, materiale ndërtimi, xhami makinash - ka shumë fusha aplikimi. Studimi i mëtejshëm i kësaj teme do të çojë në zhvillimin e substancave multifobike që do të bëhen bazë për sipërfaqe rezistente ndaj njollave. Duke krijuar materiale të tilla, njerëzit do të jenë në gjendje të kursejnë kohë, para dhe burime, dhe gjithashtu do të jetë e mundur të zvogëlohet shkalla e produkteve të pastrimit. Kështu që zhvillimet e mëtejshme do të jenë në dobi të të gjithëve.

HIDROFILITETI DHE HIDROFOBICITETI (nga greqishtja hydor - ujë dhe philia - dashuri ose phobos - frikë, frikë * a. aftësia laguese hidrofobi; n. Hydrophilie und Hydrophobie; f. hydrophilie et hydrophobie; i. hidrofilia e hidrofobia) - koncepte të substancave të hidrofobisë. ose trupat e formuar prej tyre; ky afinitet është për shkak të forcave të bashkëveprimit ndërmolekular. Konceptet e hidrofilitetit dhe hidrofobisë mund të zbatohen në mënyrë të barabartë për një substancë, për sipërfaqen e një trupi dhe për një shtresë të hollë (në kufi, një molekulë e trashë) në ndërfaqen midis fazave (trupave). Hidrofiliteti dhe hidrofobia janë një rast i veçantë i liofilicitetit dhe liofobitetit - karakteristika të ndërveprimit molekular të substancave me lëngje të ndryshme.

Një masë e përgjithshme e hidrofilitetit është energjia lidhëse e molekulave të ujit në sipërfaqen e trupit; mund të përcaktohet nga nxehtësia e njomjes nëse substanca e një trupi të caktuar është e patretshme. Hidrofobia konsiderohet si një shkallë e ulët e hidrofilitetit, sepse Midis molekulave të ujit dhe çdo trupi, forcat ndërmolekulare të tërheqjes veprojnë gjithmonë në një masë më të madhe ose më të vogël. Hidrofiliteti dhe hidrofobia mund të vlerësohen duke përhapur një pikë uji në një sipërfaqe të lëmuar të trupit (Fig.); karakterizohet nga këndi i kontaktit; në një sipërfaqe hidrofile pika përhapet plotësisht, në një sipërfaqe hidrofobike ajo përhapet pjesërisht dhe këndi midis sipërfaqeve të pikës dhe trupit të lagur varet nga sa hidrofobik është trupi.

Të gjithë trupat në të cilët intensiteti i ndërveprimeve molekulare (atomike, jonike) është mjaft i lartë janë hidrofilë. Hidrofiliteti është veçanërisht i theksuar me grilat kristalore jonike (për shembull, etj.), si dhe me gota silikate. Metalet që u mungojnë filmat oksid, komponimet organike me mbizotërim të grupeve hidrokarbure në molekulë (për shembull, parafinat, yndyrat, dyllet, disa plastikë) dhe substancat e tjera me ndërveprime të dobëta ndërmolekulare janë hidrofobike.

Konceptet e hidrofilitetit dhe hidrofobisë zbatohen jo vetëm për trupat ose sipërfaqet e tyre, por edhe për molekulat e vetme ose pjesët individuale të molekulave. Kështu, në molekulat e surfaktantëve dallohen grupet hidrofile (polare) dhe hidrofobike (hidrokarbure). Hidrofiliteti i sipërfaqes së trupit mund të ndryshojë në mënyrë dramatike si rezultat i përthithjes së substancave të tilla. Një rritje e hidrofilitetit quhet hidrofilizim, dhe një ulje quhet hidrofobizim. Të dy fenomenet luajnë një rol të rëndësishëm në metodë. Hidrofilizimi rezulton në minerale selektive të gangut. Për këto qëllime përdoren reagentë organikë (niseshte, dekstrinë, etj.) dhe inorganikë (qelqi i lëngshëm, cianid natriumi etj.). Hidrofobizimi shkaktohet nga shtimi i reagentëve të veçantë grumbullues. Shiko gjithashtu .

Institucion arsimor shtetëror i arsimit të lartë profesional

Ministria e Shëndetësisë e Federatës Ruse

(GBOU VPO NSMU Ministria e Shëndetësisë e Rusisë)

Departamenti i Kimisë Mjekësore

Ese

SUBSTANCAT HIDROFILIKE, HIDROFOBE, AMFIFILIKE: NË NATYRË DHE NË TRUPIN E NJERIUT.

(përmbledhje e literaturës)

E përfunduar:

Kontrolluar:

Prezantimi

Uji është një nga substancat më të bollshme në Tokë. Ajo mbulon pjesën më të madhe të sipërfaqes së tokës. Pothuajse të gjitha gjallesat përbëhen kryesisht nga uji. Tek njerëzit, përmbajtja e ujit në organe dhe inde varion nga 20% (në indin kockor) në 85% (në tru). Rreth 2/3 e masës së një personi është ujë, në trupin e një kandil deti deri në 95% është ujë, madje edhe në farat e thata të bimëve, uji është 10-12%.

Uji ka disa veti unike. Këto veti janë aq të rëndësishme për organizmat e gjallë, saqë është e pamundur të imagjinohet jeta pa këtë përbërje hidrogjeni dhe oksigjeni.

Në lidhje me ujin, të gjitha substancat ndahen në dy grupe: hidrofile - "ujë i dashur" dhe hidrofobik - "i frikësuar nga uji" (nga greqishtja "hydro" - ujë, "phileo" - dashuri dhe "phobos" - frikë). Vetitë e këtyre substancave, si dhe rëndësia e tyre në natyrë, do të diskutohen në punën tonë.

Substancat hidrofile dhe hidrofobe

Substancat hidrofile (greqisht "hydro" - ujë, "phileo" - dashuri) janë substanca, energjia e tërheqjes së të cilave ndaj molekulave të ujit tejkalon energjinë e lidhjeve të hidrogjenit (energjia e tërheqjes midis molekulave të ujit), prandaj shumë substanca hidrofile janë shumë të tretshme në ujë. .

Substancat hidrofile ndërveprojnë intensivisht me molekulat e ujit. Hidrofiliteti karakterizohet nga madhësia e lidhjes së përthithjes së substancave me molekulat e ujit, formimi i përbërjeve të paspecifikuara me to dhe shpërndarja e sasisë së ujit sipas vlerave të energjisë së lidhjes. Hidrofiliteti përcaktohet kryesisht nga energjia lidhëse e monoshtresës së adsorbimit, pasi shtresat pasuese janë shumë më të dobëta të lidhura me substancën. Hidrofiliteti mund të shprehet me nxehtësinë e përthithjes së avullit të ujit ose nxehtësinë e njomjes, si dhe me punën e njomjes së një sipërfaqeje njësi të një lënde.

Substancat hidrofobike (greqisht "hydro" - ujë, "phobos" - frikë) janë substanca, energjia tërheqëse e molekulave të molekulave të ujit është më e vogël se energjia e lidhjeve hidrogjenore të molekulave të ujit. Substancat hidrofobike përfshijnë yndyrnat, disa karbohidrate (niseshte, glikogjen, fibra), acide nukleike, ATP dhe shumicën e proteinave që janë të patretshme në ujë.

Nuk ka substanca absolutisht hidrofobike (“ujë larguese”); edhe sipërfaqet më hidrofobike - hidrokarbure dhe fluorokarbure - thithin ujin. Prandaj, hidrofobia konsiderohet si një shkallë e ulët e hidrofilitetit.

G. dhe g. mund të vlerësohen, si lagështimi i një sipërfaqeje me ujë (në ajër), nga vlera e këndit të kontaktit q: për sipërfaqet hidrofile<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.

Substancat hidrofile janë substanca me kimikate polare. lidhjet: halidet, oksidet dhe hidratet e tyre, karbonatet, sulfatet, fosfatet, silikatet dhe aluminosilikatet (argjilat, gotat), si dhe membranat qelizore. Sipërfaqet e pastra të metaleve, karbonit, gjysmëpërçuesve, substancave të përbëra nga molekula pak polare, gjethet e bimëve, lëkura e kafshëve dhe mbulesa kitinoze e insekteve janë hidrofobike. Të gjitha grupet polare që bëjnë pjesë në molekulat e surfaktantëve - surfaktantët - COOH, -NH2, -SO3Na etj., janë hidrofile; radikalet hidrokarbure që lidhen me to janë hidrofobe.

Substancat amfifile

Amfifiliteti është një veti e molekulave të substancave (zakonisht organike) që kanë veti hidrofilike dhe hidrofobike. Molekulat e komponimeve amfifilike janë të ngjashme me një pulëz: ato përbëhen nga një bisht i gjatë hidrokarbur (zakonisht i përbërë nga më shumë se dhjetë grupe CH2), duke siguruar tretshmëri në mjediset jopolare dhe një kokë polare, përgjegjëse për vetitë hidrofile. Kështu, komponimet amfifilike njëkohësisht "e duan" si ujin (d.m.th., ata janë hidrofilë) ashtu edhe tretësit jopolarë (ato shfaqin veti hidrofobike).

Në varësi të llojit të grupit hidrofil, dallohen komponimet amfifilike që kanë një grup funksional të ngarkuar kationik ose anionik dhe komponimet amfifilike me një grup funksional të pa ngarkuar. Shumica dërrmuese e përbërjeve organike të njohura mbartin më shumë se një grup funksional të ngarkuar. Një shembull i substancave të tilla janë komponimet makromolekulare - proteinat, lipoproteinat, kopolimerët bllok, etj. Prania e një strukture terciare në molekulat e proteinave, e formuar si rezultat i ndërveprimeve intramolekulare të grupeve funksionale (polare ose jopolare) me njëri-tjetrin, tregon në vetvete natyrën amfifilike të këtyre përbërjeve.

Një shembull tjetër i komponimeve amfifilike është shumica e barnave, molekulat e të cilave kombinojnë një grup grupesh funksionale specifike të nevojshme për lidhjen efektive me receptorin e synuar.

Komponimet amfifile luajnë një rol të veçantë në natyrën e gjallë. Asnjë kafshë apo bimë nuk mund të ekzistojë pa to. Janë molekulat amfifilike që përbëjnë membranën qelizore, e cila ndan një organizëm të gjallë nga një mjedis i jashtëm armiqësor. Janë këto molekula që përbëjnë organelet e brendshme të qelizës, marrin pjesë në procesin e ndarjes së saj dhe përfshihen në shkëmbimin e substancave me mjedisin. Molekulat amfifile shërbejnë si ushqim për ne dhe formohen në trupin tonë, marrin pjesë në rregullimin e brendshëm dhe ciklin e acidit biliar. Trupi ynë përmban më shumë se 10% molekula amfifilike. Kjo është arsyeja pse surfaktantët sintetikë mund të jenë të rrezikshëm për organizmat e gjallë dhe, për shembull, mund të shpërndajnë membranën qelizore dhe të çojnë në vdekjen e saj.

konkluzioni

Në natyrë, të dy llojet e substancave janë të rëndësishme. Ju mund të gjeni shumë prova që substancat hidrofobike gjenden pothuajse kudo. Kështu, sipërfaqet e pastra të metaleve, gjysmëpërçuesve, si dhe lëkura e kafshëve, gjethet e bimëve dhe mbulesa kitinoze e insekteve kanë veti të ngjashme. Nga ana tjetër, hidrofilet përdoren në transportin e lëndëve ushqyese në trupat e kafshëve dhe bimëve; produktet përfundimtare të metabolizmit ekskretohen gjithashtu duke përdorur zgjidhje të lëngjeve biologjike. Substancat jopolare kanë një rëndësi të madhe në formimin e membranave qelizore që kanë përshkueshmëri selektive. Kjo është arsyeja pse vetitë e tilla luajnë një rol të rëndësishëm në rrjedhën e proceseve biologjike. Vitet e fundit, shkencëtarët kanë zhvilluar substanca të reja hidrofobike që mund të përdoren për të mbrojtur materiale të ndryshme nga lagështimi dhe ndotja, duke krijuar kështu edhe sipërfaqe të vetëpastrueshme. Veshje, produkte metalike, materiale ndërtimi, xhami makinash - ka shumë fusha aplikimi. Studimi i mëtejshëm i kësaj teme do të çojë në zhvillimin e substancave multifobike që do të bëhen bazë për sipërfaqe rezistente ndaj njollave. Duke krijuar materiale të tilla, njerëzit do të jenë në gjendje të kursejnë kohë, para dhe burime, si dhe do të jetë e mundur të zvogëlohet shkalla e ndotjes së mjedisit nga produktet e pastrimit. Kështu që zhvillimet e mëtejshme do të jenë në dobi të të gjithëve.

Bibliografi

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-Hydrophobic-substances

Këndi 165 gradë kontakti me ujin në sipërfaqe i modifikuar duke përdorur teknologjinë e plazmës Sistemi i kimisë së sipërfaqes. Këndi i kontaktit është këndi i kuq plus 90 gradë.

Uji bie në sipërfaqen hidrofobike të barit

Afati hidrofobe vjen nga greqishtja e lashtë ὑδρόφοβος, "të kesh tmerrin e ujit", e ndërtuar nga ὕδωρ, "ujë" dhe φόβος, "frikë".

Sfondi kimik

Ndërveprimi hidrofobik është kryesisht një efekt entropik që rezulton nga thyerja e lidhjeve shumë dinamike të hidrogjenit midis molekulave të ujit nga një substancë e tretur jopolare e lëngshme që formon një strukturë të ngjashme me klathratin rreth molekulave jopolare. Kjo strukturë formon më shumë të renditura sesa molekulat e ujit të lirë për shkak të pozicionimit të molekulës së ujit për të bashkëvepruar sa më shumë me veten, dhe kështu rezulton në një gjendje entropie më të lartë, e cila bën që molekulat jopolare të grumbullohen së bashku për të zvogëluar sipërfaqen e ekspozuar. ndaj ujit dhe reduktimin e entropisë së sistemit. Kështu, 2 fazat e papërziershme (hidrofile kundrejt hidrofobeve) do të ndryshojnë në atë mënyrë që sipërfaqja e tyre përkatëse ndërfaqe do të jetë minimale. Ky efekt mund të vizualizohet në një fenomen të quajtur ndarje fazore.

Superhidrofobiciteti

Një pikë uji në një bimë me gjethe zambak uji.

Superhidrofobik sipërfaqet, të tilla si gjethet e bimës së zambakut, janë ato që janë jashtëzakonisht të vështira për t'u lagur. Këndet e kontaktit të pikave të ujit kalojnë 150°. Ky quhet efekti i lotusit dhe është kryesisht një veti fizike që lidhet me tensionin ndërfaqësor dhe jo një veti kimike.

teori

Në 1805, Thomas Young përcaktoi këndin e kontaktit dhe thetas duke analizuar forcat që veprojnë mbi lëngun në pushim të një rënie në një sipërfaqe të fortë të rrethuar nga gaz.

WENZEL vërtetoi se kur lëngu është në kontakt të drejtpërdrejtë me sipërfaqen mikrostrukturore, θ do të ndryshojë në θ W*

Ku R paraqet raportin e sipërfaqes aktuale me sipërfaqen e projektuar. Ekuacioni Wenzel tregon se mikrostrukturimi i një sipërfaqeje rrit prirjen natyrore të sipërfaqes. Një sipërfaqe hidrofobike (ajo që ka një kënd kontakti origjinal më të madh se 90°) bëhet më hidrofobike kur mikrostrukturohet - këndi i saj i ri i kontaktit bëhet më i madh se origjinali. Megjithatë, një sipërfaqe hidrofile (ajo që ka një kënd kontakti origjinal më të vogël se 90°) bëhet më hidrofile kur mikrostrukturohet - këndi i saj i ri i kontaktit do të bëhet më i vogël se origjinali. Cassie dhe Baxter zbuluan se nëse lëngu pezullohet në majat e mikrostrukturave, θ do të ndryshojë në & thetas CB*:

ku φ është pjesa e sipërfaqes së lëndës së ngurtë që është në kontakt me lëngun. Lëngu në gjendjen Cassie-Baxter është më i lëvizshëm sesa në shtetin Wenzel.

Ne mund të parashikojmë nëse një gjendje Wenzel ose Cassie-Baxter duhet të ekzistojë duke llogaritur këndin e ri të kontaktit nga të dy ekuacionet. Kur minimizohet argumenti i energjisë së lirë, raporti i parashikuar nga këndi më i vogël i kontaktit të ri është gjendja më e mundshme për të ekzistuar. E thënë në terma matematikorë, që të ekzistojë një gjendje Cassie-Baxter, pabarazia duhet të jetë e vërtetë.

Një kriter alternativ i kohëve të fundit për gjendjen Cassie-Baxter thotë se gjendja Cassie-Baxter ekziston nëse plotësohen 2 kushtet e mëposhtme: 1) linjat e kontaktit të forcave kapërcejnë forcat e trupit të peshës së pambështetur të rënies dhe 2) mikrostruktura është mjaft e lartë për të parandaluar që lëngu që lidh mikrostrukturat të prekë bazën e mikrostrukturës.

Një kriter i ri për kalimin midis gjendjeve Wenzel dhe Cassie-Baxter u zhvillua kohët e fundit bazuar në vrazhdësinë e sipërfaqes dhe energjinë sipërfaqësore. Kriteri fokusohet në aftësinë e ajrit për të kapur pikat e lëngshme në sipërfaqe të pabarabarta, të cilat mund të tregojnë nëse modeli Wenzel ose modeli Cassie-Baxter duhet të përdoren për një kombinim të caktuar të ashpërsisë së sipërfaqes dhe energjisë.

Këndi i kontaktit është një masë e hidrofobisë statike, dhe histereza e këndit të kontaktit dhe këndi i rrëshqitjes janë masa dinamike. Histereza e këndit të kontaktit është një fenomen që karakterizon heterogjenitetin e sipërfaqes. Kur një pipetë injekton lëng në një të ngurtë, lëngu do të formojë një kënd kontakti. Ndërsa pipeta injekton më shumë lëng, pika do të rritet në vëllim, këndi i kontaktit do të rritet, por kufiri i saj trefazor do të mbetet i palëvizshëm derisa të lëvizë papritur nga jashtë. Këndi i kontaktit të pikës ishte pak para se të avancohej nga jashtë quhet këndi i kontaktit avancues. Këndi i kontaktit të tërheqjes tani matet duke pompuar lëngun nga pika. Pika do të ulet në vëllim, këndi i kontaktit do të ulet, por kufiri i saj trefazor do të mbetet i palëvizshëm derisa të tërhiqet papritmas nga brenda. Këndi i kontaktit të pikës ishte pak para se të tërhiqej nga brenda quhet këndi i kontaktit të largimit. Dallimi midis këndeve të kontaktit në avancim dhe në tërheqje quhet histerezë e këndit të kontaktit dhe mund të përdoret për të karakterizuar heterogjenitetin, vrazhdësinë dhe lëvizshmërinë e sipërfaqes. Sipërfaqet që nuk janë homogjene do të kenë domene që pengojnë lëvizjen e linjës së kontaktit. Këndi i rrëshqitjes është një tjetër masë e hidrofobisë dinamike dhe matet duke depozituar një pikë në një sipërfaqe dhe duke e anuar sipërfaqen derisa pika të fillojë të rrëshqasë. Në përgjithësi, lëngjet në gjendjen Cassie-Baxter shfaqin kënde më të ulëta rrëshqitëse dhe histerezë të këndit të kontaktit sesa ato në gjendjen Wenzel.

Hulumtimi dhe zhvillimi

Dettre dhe Johnson zbuluan në vitin 1964 se fenomeni i efektit superhidrofobik të lotusit ishte i lidhur me sipërfaqet e përafërta hidrofobike dhe ata zhvilluan një model teorik të bazuar në eksperimentet me rruaza qelqi të veshura me parafinë ose telomer TFE. Vetitë vetë-pastruese të sipërfaqeve me mikro-nanostrukturë superhidrofobike u raportuan në 1977. Materialet superhidrofobike të formuara nga plazma perfluoroalkil, perfluoropolieter dhe RF u zhvilluan, u përdorën për larje elektrike dhe u komercializuan për aplikime biomjekësore midis 1986 dhe 1995. Teknologjitë e tjera u shfaqën dhe u shfaqën. që nga mesi i viteve 1990. Një përbërje hierarkike e qëndrueshme superhidrofobike, e aplikuar në një ose dy hapa, u zbulua në vitin 2002, që përmbante grimca me madhësi nano ≤ 100 nm, të aplikuara në një sipërfaqe që ka veçori ose grimca me madhësi mikron ≤ 100 µm. Grimcat më të mëdha u vunë re për të mbrojtur grimcat e vogla nga konsumimi mekanik.

Në një studim të kohëve të fundit, u raportua superhidrofobiciteti, duke lejuar dimerin e alkil ketenit (AKD) të ngurtësohet në sipërfaqe fraktale me nanostrukturë. Shumë punime paraqesin metoda fabrikimi për të bërë sipërfaqe superhidrofobike, duke përfshirë depozitimin e grimcave, metodat sol-gel, përpunimin e plazmës, depozitimin e avullit dhe teknologjitë e derdhjes. Mundësitë aktuale për hulumtimin e ndikimit qëndrojnë kryesisht në kërkimin bazë dhe prodhimin praktik. Kohët e fundit është shfaqur debat në lidhje me zbatueshmërinë e modeleve Wenzel dhe Cassie-Baxter. Në një eksperiment të krijuar për të sfiduar perspektivën e energjisë sipërfaqësore të modelit Wenzel dhe Cassie-Baxter dhe për të promovuar perspektivën e linjës së kontaktit, pikat e ujit u vendosën në një zonë të lëmuar hidrofobike në një rajon të ashpër hidrofobik, një vend të ashpër hidrofobik në një rajon të lëmuar hidrofobik. dhe një vend hidrofil në një rajon hidrofobik. Eksperimentet treguan se kimia dhe gjeometria e sipërfaqes në vijën e kontaktit ndikoheshin nga këndi i kontaktit dhe histereza e këndit të kontaktit, por sipërfaqja brenda vijës së kontaktit nuk kishte asnjë efekt. Është propozuar gjithashtu argumenti se rritja e dhëmbëzimit në vijën e kontaktit rrit lëvizshmërinë e pikave.

Substancat hidrofile

Materiet (substancat) hidrofile

Lëndët e ngurta që kanë vetinë të lagen nga uji. Nuk laget nga lëngjet me vaj.

Një libër i shkurtër elektronik referimi mbi termat bazë të naftës dhe gazit me një sistem referencash të kryqëzuara. - M.: Universiteti Shtetëror Rus i Naftës dhe Gazit me emrin. I. M. Gubkina. M.A. Mokhov, L.V. Igrevsky, E.S. Novik. 2004 .

Shihni se çfarë janë "substancat hidrofile" në fjalorë të tjerë:

Bazat e pomadave hidrofile- Stili i këtij artikulli është joenciklopedik ose shkel normat e gjuhës ruse. Artikulli duhet të korrigjohet sipas rregullave stilistike të Wikipedia-s. Artikulli kryesor: Bazat e pomadës me bazë vaji hidrofile Bazat e vajit të përdorura për ... ... Wikipedia

Hidrofilike- (nga hidro dhe fil) substanca "ujore" molekulat e të cilave janë elektropolare dhe kombinohen lehtësisht me molekulat e ujit. E kundërta janë substancat hidrofobike (“urren ujin”)... Fillimet e shkencës moderne natyrore

Agjentët vulosës- substanca hidrofile me polimer të lartë të përdorura për kompaktimin e lëndëve ushqyese të lëngshme. Në media për kemoorganotrofet si U.V. përdorni agar (shih) dhe xhelatinë (shih), për organizmat autotrofikë xhel silicë (shih). Më pak...... Fjalori i mikrobiologjisë

Substancat që mund të grumbullohen (trashohen) në sipërfaqen e kontaktit të dy trupave, të quajtur ndërfaqja e fazës ose sipërfaqja ndërfaqe. Në sipërfaqen ndërfaqesore të P. a. V. formojnë një shtresë adsorbimi me përqendrim të shtuar... ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

surfaktantë (surfaktantë)- substanca që mund të absorbohen në ndërfaqe dhe të shkaktojnë një ulje të tensionit sipërfaqësor (ndërfaqësor). Surfaktantët tipikë janë komponime organike, molekulat e të cilave përmbajnë liofilike dhe liofobike (zakonisht hidrofile dhe... ... Fjalor Enciklopedik i Metalurgjisë

Surfaktantët- (a. surfaktantë; n. grenzflachenaktive Stoffe, oberflachenaktive Stoffe; f. substanca aktive tensio; i. surfac tantes), substanca me një mol asimetrik. strukturë, molekulat e së cilës kanë strukturë difilike, d.m.th. përmbajnë liofilike dhe... Enciklopedia gjeologjike

surfaktantët- Substancat surfaktant që mund të absorbohen në ndërfaqe dhe të shkaktojnë një ulje të sipërfaqes. tension (ndërfaqësor). Surfaktantët tipikë janë organikë. komponimet molekulat e të cilave përmbajnë liofilike dhe liofobike (zakonisht hidrofile dhe hidrofobike) në... Udhëzues teknik i përkthyesit

Llojet surfaktant Substanca me strukturë molekulare asimetrike, molekulat e të cilave kanë një strukturë difilike, domethënë përmbajnë grupe atomike liofilike dhe liofobike (zakonisht grupe polare hidrofile dhe radikale hidrofobike). Difilik...... Mikroenciklopedia e naftës dhe gazit

Membranat qelizore- Ky term ka kuptime të tjera, shih Membrana Një fotografi e një membrane qelizore. Topat e vegjël blu dhe të bardhë korrespondojnë me "kokat" hidrofile të lipideve, dhe linjat e lidhura me to korrespondojnë me "bishtet" hidrofobike. Në foto... ... Wikipedia

Përshkueshmëria selektive- Ky term ka kuptime të tjera, shih Membrana Një fotografi e një membrane qelizore. Topat e vegjël blu dhe të bardhë korrespondojnë me "kokat" hidrofile të lipideve, dhe linjat e lidhura me to korrespondojnë me "bishtet" hidrofobike. Figura tregon... ... Wikipedia