Dutu za hydrophobic ni nini?

Mtu fulani katika shule alikuwa na bahati katika masomo ya kemia sio tu kuandika udhibiti wa boring na kuhesabu molekuli molar au kuonyesha uwazi, lakini pia angalia jinsi mwalimu anavyofanya majaribio. Kwa kiasi kikubwa, kama sehemu ya jaribio, kama kwa uchawi, kioevu katika mizizi ya mtihani kilibadilika rangi bila ya kutabirika, na kitu kingine kinachoweza kulipuka au kuchoma vizuri. Labda sio ufanisi, lakini bado ni majaribio ya kuvutia ambayo dutu za hydrophilic na hydrophobic hutumiwa. Kwa njia, hii ni nini na nini wanataka kujua?

Mali ya kimwili

Katika masomo ya kemia, kupitisha kipengele kingine kutoka kwenye meza ya mara kwa mara, pamoja na vitu vyote vya msingi, ilikuwa ni lazima kuzungumza juu ya sifa zao mbalimbali. Ikiwa ni pamoja na mali zao za kimwili: wiani, hali ya jumla chini ya hali ya kawaida, kiwango na kiwango cha kuchemsha, ugumu, rangi, conductivity ya umeme, conductivity ya mafuta na wengine wengi. Wakati mwingine kulikuwa na majadiliano juu ya sifa kama vile hydrophobicity au hydrophilicity, lakini tofauti, kama sheria, hawana kuzungumza juu yake. Wakati huo huo, hii ni kikundi chenye kuvutia cha vitu ambavyo vinaweza kukutana kwa urahisi katika maisha ya kila siku. Kwa hivyo sio nje ya mahali kujifunza zaidi kuhusu wao.

Dutu za Hydrophobic

Mifano zinaweza kuchukuliwa kwa urahisi kutoka kwa uzima. Kwa hiyo, huwezi kuchanganya maji na mafuta - kila mtu anajua hili. Haifanyi tu, lakini bado inakabiliana na Bubbles au filamu juu ya uso, tangu wiani wake ni mdogo. Lakini kwa nini hivyo na nini kingine ni dutu hydrophobic?

Kawaida, kundi hili linajumuisha mafuta, protini na asidi za nucleic, pamoja na silicones. Jina la vitu hutoka kwa maneno ya Kigiriki hydor - maji na phobos - hofu, lakini hii haina maana kwamba molekuli zinaogopa. Wao tu ni mdogo au hawana kabisa, pia wanaitwa yasiyo ya polar. Uharibifu wa hydrophobicity haufanyike, hata vitu hivyo ambavyo huonekana haviingiliana na maji wakati wote bado vinatangaza, ingawa kwa kiasi kikubwa. Katika mazoezi, hata hivyo, mawasiliano ya nyenzo hizo na H ₂ O inaonekana kama filamu au matone, au kioevu kinabaki juu ya uso na huchukua fomu ya mpira, kwa kuwa ina eneo ndogo zaidi na hutoa mawasiliano ndogo.

Mali ya Hydrophobic huelezwa na muundo wa kemikali wa vitu mbalimbali. Hii ni kutokana na ripoti ya chini ya kivutio kwenye molekuli ya maji, kama inatokea, kwa mfano, na hidrokaboni.

Dutu za maji

Jina la kikundi hiki, kama tayari ni rahisi kufikiria, pia linatokana na maneno ya Kiyunani. Lakini katika kesi hii sehemu ya pili ya philia ni upendo, na inafafanua kikamilifu uhusiano wa dutu kama hizo kwa maji - kamili "ufahamu wa pamoja" na umumunyifu kamilifu. Kundi hili, wakati mwingine huitwa "polar", linajumuisha pombe rahisi, sukari, amino asidi, nk Kwa hiyo, wana sifa kama hizo, kwa kuwa wana nguvu kubwa ya kivutio kwenye molekuli ya maji. Kwa ukamilifu, kwa kawaida vitu vyote ni hydrophilic kwa kiasi kikubwa au kidogo.

Amphiphilic

Je, ni kutokea kwamba vitu vya hydrophobic vinaweza kuwa na mali zote mbili za hydrophilic wakati huo huo? Inageuka, ndiyo! Kikundi hiki cha dutu kinaitwa diphilic, au kikubwa. Inabadilika kuwa molekuli hiyo inaweza kuwa na muundo wake wote vipengele vya maji na vinyunyizi vya maji-visivyo vya polar. Mali hizo, kwa mfano, zina protini, lipids, viungo vya surfactants, polima na peptidi. Wakati wa kuingiliana na maji, huunda miundo mbalimbali ya supermolecular: monolayers, liposomes, micelles, membranes, vipindi, nk. Vikundi vya polar vinaelekezwa kwa kioevu.

Thamani na matumizi katika maisha

Mbali na mwingiliano wa maji na mafuta, kuna uthibitisho wengi kwamba dutu za hydrophobic zinakutana karibu kila mahali. Kwa hiyo, nyuso safi za metali, semiconductors, pamoja na ngozi ya wanyama, majani ya mmea, kifuniko cha kitinous cha wadudu, wana mali sawa.

Kwa asili, aina zote mbili za vitu ni muhimu. Hivyo, hidrophili hutumiwa katika usafiri wa virutubisho katika wanyama na mimea, bidhaa za mwisho za kimetaboliki zinatokana na njia za ufumbuzi wa maji ya kibiolojia. Dutu zisizo za kikaboni ni muhimu sana katika malezi ya membrane ya seli ambayo ina uwazi wa kuchagua. Ndiyo maana mali hizo zina jukumu muhimu wakati wa michakato ya kibiolojia.

Katika miaka ya hivi karibuni, wanasayansi wamekuwa wakiendeleza vitu vyote vipya vya hydrophobic, ambavyo vinawezekana kulinda vifaa mbalimbali kutoka kwenye maji na uchafuzi, na hivyo kujenga nyuso za kusafisha. Nguo, bidhaa za chuma, vifaa vya ujenzi, glasi za magari - mengi ya maombi. Utafiti zaidi wa mada hii utaongoza katika maendeleo ya vitu mbalimbali vya phobic, ambayo itakuwa kuu kwa nyuso za uchafu. Kwa kuunda vifaa hivyo, watu wataweza kuokoa wakati, rasilimali na rasilimali, pamoja na fursa ya kupunguza kiwango cha uchafuzi wa asili kwa mawakala wa kusafisha. Hivyo maendeleo zaidi yatafaidi kila mtu.