สถาบันการศึกษาระดับอุดมศึกษาของรัฐ
กระทรวงสาธารณสุขของสหพันธรัฐรัสเซีย
(GBOU VPO NSMU ของกระทรวงสาธารณสุขของรัสเซีย)
ภาควิชาเคมีการแพทย์
เรียงความ
สารที่ชอบน้ำ สารที่ไม่ชอบน้ำ สารแอมฟิฟิก: ในธรรมชาติและในร่างกายมนุษย์
(ทบทวนวรรณกรรม)
สมบูรณ์:
ตรวจสอบแล้ว:
การแนะนำ
น้ำเป็นหนึ่งในสสารที่มีอยู่มากที่สุดในโลก ครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของพื้นผิวโลก สิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดประกอบด้วยน้ำเป็นหลัก ในมนุษย์ ปริมาณน้ำในอวัยวะและเนื้อเยื่อแตกต่างกันไปตั้งแต่ 20% (ในเนื้อเยื่อกระดูก) ถึง 85% (ในสมอง) ประมาณ 2/3 ของมวลคนเป็นน้ำในร่างกายของแมงกะพรุนมีน้ำมากถึง 95% แม้แต่ในเมล็ดพืชแห้งก็มีน้ำ 10-12%
น้ำมีคุณสมบัติพิเศษบางประการ คุณสมบัติเหล่านี้มีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตมากจนเป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงชีวิตโดยปราศจากการรวมกันของไฮโดรเจนและออกซิเจน
เกี่ยวกับน้ำ สารทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: ชอบน้ำ - "รักน้ำ" และไม่ชอบน้ำ - "กลัวน้ำ" (จากภาษากรีก "ไฮโดร" - น้ำ "ฟิเลโอ" - ความรัก และ "โฟบอส" - ความกลัว) คุณสมบัติของสารเหล่านี้รวมถึงความสำคัญในธรรมชาติจะถูกกล่าวถึงในงานของเรา
สารที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ
สารที่ชอบน้ำ (กรีก "น้ำ" - น้ำ, "ฟิเลโอ" - ความรัก) เป็นสารที่มีพลังงานดึงดูดต่อโมเลกุลของน้ำมากกว่าพลังงานของพันธะไฮโดรเจน (พลังงานของแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลของน้ำ) ดังนั้นสารที่ชอบน้ำจำนวนมากจึงละลายได้ดีในน้ำ .
สารที่ชอบน้ำจะทำปฏิกิริยาอย่างเข้มข้นกับโมเลกุลของน้ำ Hydrophilicity มีลักษณะโดยขนาดของพันธะการดูดซับของสารที่มีโมเลกุลของน้ำ การก่อตัวของสารประกอบที่ไม่แน่นอนกับพวกมัน และการกระจายของปริมาณน้ำตามขนาดของพลังงานพันธะ ความชอบน้ำส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยพลังงานยึดเหนี่ยวของ monolayer ดูดซับ เนื่องจากชั้นที่ตามมามีพันธะกับสารที่อ่อนแอกว่ามาก ความชอบน้ำสามารถแสดงออกได้จากความร้อนของการดูดซับไอน้ำหรือความร้อนของการทำให้เปียก เช่นเดียวกับการทำงานของการทำให้พื้นผิวหน่วยของเกาะเปียก
สารที่ไม่ชอบน้ำ (กรีก "น้ำ" - น้ำ, "โฟบอส" - ความกลัว) - สารที่มีพลังงานดึงดูดของโมเลกุลต่อโมเลกุลของน้ำน้อยกว่าพลังงานของพันธะไฮโดรเจนของโมเลกุลของน้ำ สารที่ไม่ชอบน้ำ ได้แก่ ไขมัน คาร์โบไฮเดรตบางชนิด (แป้ง ไกลโคเจน ไฟเบอร์) กรดนิวคลีอิก เอทีพี โปรตีนส่วนใหญ่ที่ไม่ละลายในน้ำ
ไม่มีสารที่ไม่ชอบน้ำ ("ไม่ซับน้ำ") อย่างแน่นอน แม้แต่พื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำมากที่สุด - ไฮโดรคาร์บอนและฟลูออโรคาร์บอน - ดูดซับน้ำได้ ดังนั้นความไม่ชอบน้ำจึงถือเป็นระดับเล็กน้อยของความชอบน้ำ
สามารถประมาณ G. และ g. รวมทั้งความสามารถในการเปียกน้ำของพื้นผิวด้วยน้ำ (ในอากาศ) ด้วยค่าของมุมเปียกน้ำ q: สำหรับพื้นผิวที่ชอบน้ำ<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.
Hydrophilic เป็นสารที่มีขั้วเคมี พันธะ: ฮาไลด์ ออกไซด์และไฮเดรตของพวกมัน คาร์บอเนต ซัลเฟต ฟอสเฟต ซิลิเกตและอะลูมิโนซิลิเกต (ดินเหนียว แก้ว) รวมทั้งเยื่อหุ้มเซลล์ ทำความสะอาดพื้นผิวของโลหะ คาร์บอน เซมิคอนดักเตอร์ สารที่ประกอบด้วยโมเลกุลที่มีขั้วอ่อน ใบพืช หนังสัตว์ ไคตินจากแมลง เป็นสารที่ไม่ชอบน้ำ กลุ่มขั้วทั้งหมดที่ประกอบเป็นโมเลกุลของสารลดแรงตึงผิว - สารลดแรงตึงผิว - COOH, -NH2, -SO3Na ฯลฯ นั้นชอบน้ำ อนุมูลไฮโดรคาร์บอนที่เกี่ยวข้องกับพวกมันนั้นไม่ชอบน้ำ
สารสะเทินน้ำสะเทินบก
Amphiphilicity เป็นคุณสมบัติของโมเลกุลของสาร (โดยปกติจะเป็นสารอินทรีย์) ที่มีคุณสมบัติทั้งชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ โมเลกุลของสารประกอบแอมฟิฟิลิกนั้นคล้ายกับลูกอ๊อด: พวกมันประกอบด้วยส่วนหางของไฮโดรคาร์บอนที่ยาว (โดยปกติจะประกอบด้วยกลุ่ม CH2 มากกว่าสิบกลุ่ม) ซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสามารถในการละลายในตัวกลางที่ไม่มีขั้ว และส่วนหัวที่มีขั้วซึ่งมีหน้าที่รับผิดชอบคุณสมบัติที่ชอบน้ำ ดังนั้น สารประกอบแอมฟิฟิลิกจึง "รัก" ทั้งน้ำ (นั่นคือ เป็นสารที่ชอบน้ำ) และตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วพร้อมกัน (แสดงคุณสมบัติที่ไม่ชอบน้ำ)
ขึ้นอยู่กับชนิดของหมู่ที่ชอบน้ำ สารประกอบแอมฟิฟิลิกที่มีหมู่ฟังก์ชันประจุบวกหรือประจุลบและสารประกอบแอมฟิฟิลิกที่มีหมู่ฟังก์ชันไม่มีประจุจะถูกแยกออก สารประกอบอินทรีย์ที่รู้จักส่วนใหญ่มีกลุ่มฟังก์ชันที่มีประจุไฟฟ้ามากกว่าหนึ่งกลุ่ม ตัวอย่างของสารดังกล่าวคือสารประกอบโมเลกุลขนาดใหญ่ - โปรตีน, ไลโปโปรตีน, บล็อกโคพอลิเมอร์ ฯลฯ การปรากฏตัวของโครงสร้างตติยภูมิในโมเลกุลโปรตีนซึ่งเกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์ภายในโมเลกุลของหมู่ฟังก์ชัน (มีขั้วหรือไม่มีขั้ว) ซึ่งกันและกัน ในตัวมันเองแสดงให้เห็นถึงธรรมชาติของแอมฟิฟิลิกของสารประกอบเหล่านี้
อีกตัวอย่างหนึ่งของสารประกอบแอมฟิฟิลิกคือยาส่วนใหญ่ โมเลกุลของสารดังกล่าวจะรวมตัวของกลุ่มการทำงานบางอย่างที่จำเป็นสำหรับการจับกับตัวรับเป้าหมายอย่างมีประสิทธิภาพ
สารประกอบแอมฟิฟิลิกมีบทบาทพิเศษต่อสัตว์ป่า ไม่มีสัตว์หรือพืชใดอยู่ได้หากไม่มีพวกมัน มันมาจากโมเลกุลของแอมฟิฟิลิกที่เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วยซึ่งแยกสิ่งมีชีวิตออกจากสภาพแวดล้อมภายนอกที่ไม่เป็นมิตร มันคือโมเลกุลเหล่านี้ที่ประกอบกันเป็นออร์แกเนลล์ภายในเซลล์ มีส่วนร่วมในกระบวนการแบ่งตัว และมีส่วนร่วมในกระบวนการเมแทบอลิซึมกับสิ่งแวดล้อม โมเลกุลของแอมฟิฟิลิกทำหน้าที่เป็นอาหารสำหรับเราและก่อตัวขึ้นในร่างกายของเรา มีส่วนร่วมในการควบคุมภายในและวัฏจักรของกรดน้ำดี ร่างกายของเรามีโมเลกุลแอมฟิฟิลิกมากกว่า 10% นั่นคือสาเหตุที่สารลดแรงตึงผิวสังเคราะห์อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต เช่น สามารถละลายเยื่อหุ้มเซลล์และทำให้เซลล์ตายได้
บทสรุป
โดยธรรมชาติแล้วสารทั้งสองชนิดมีความสำคัญ คุณสามารถหาหลักฐานมากมายที่แสดงว่าพบสารที่ไม่ชอบน้ำได้เกือบทุกที่ ดังนั้นพื้นผิวที่สะอาดของโลหะ สารกึ่งตัวนำ รวมทั้งหนังสัตว์ ใบพืช เปลือกไคตินจากแมลงจึงมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน ในทางกลับกัน ไฮโดรฟิลจะถูกนำมาใช้ในการขนส่งสารอาหารในสิ่งมีชีวิตของสัตว์และพืช ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของเมแทบอลิซึมจะถูกขับออกมาโดยใช้สารละลายของของเหลวทางชีวภาพ สารที่ไม่มีขั้วมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีการซึมผ่านแบบเลือกได้ นั่นคือเหตุผลที่คุณสมบัติดังกล่าวมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีววิทยา ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาสารที่ไม่ชอบน้ำชนิดใหม่ๆ มากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งสามารถปกป้องวัสดุต่างๆ จากการเปียกน้ำและการปนเปื้อน ดังนั้นจึงทำให้เกิดพื้นผิวที่สามารถทำความสะอาดตัวเองได้ เสื้อผ้า, ผลิตภัณฑ์โลหะ, วัสดุก่อสร้าง, กระจกรถยนต์ - มีการใช้งานหลายด้าน การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้จะนำไปสู่การพัฒนาสารมัลติโฟบิกซึ่งจะกลายเป็นพื้นฐานสำหรับพื้นผิวที่ป้องกันสิ่งสกปรก การสร้างวัสดุดังกล่าวช่วยให้ผู้คนประหยัดเวลา เงิน และทรัพยากร และยังสามารถลดระดับมลพิษทางธรรมชาติด้วยผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดได้อีกด้วย เพื่อการพัฒนาต่อไปจะเป็นประโยชน์ต่อทุกคน
บรรณานุกรม
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://pobiologiya.rf/ชีว-พจนานุกรม/G/265-สารไม่ชอบน้ำ
สารที่ชอบน้ำ
เรื่องที่ชอบน้ำ (สาร)
ของแข็งที่มีคุณสมบัติเปียกน้ำได้ ไม่เปียกด้วยของเหลวที่เป็นน้ำมัน
หนังสืออ้างอิงอิเล็กทรอนิกส์ฉบับย่อเกี่ยวกับข้อกำหนดน้ำมันและก๊าซหลักพร้อมระบบการอ้างอิงโยง - ม.: มหาวิทยาลัยน้ำมันและก๊าซแห่งรัฐรัสเซีย I. M. Gubkina. ศศ.ม. โมคอฟ, แอล.วี. อิกรีฟสกี้, อี.เอส. โนวิก. 2004 .
ดูว่า "สารที่ชอบน้ำ" คืออะไรในพจนานุกรมอื่น ๆ :
ฐานครีมที่ชอบน้ำ- รูปแบบของบทความนี้ไม่ใช่สารานุกรมหรือละเมิดบรรทัดฐานของภาษารัสเซีย บทความควรได้รับการแก้ไขตามกฎโวหารของวิกิพีเดีย ดูบทความหลักที่: ฐานครีม ฐานครีม Hydrophilic ฐานครีมที่ใช้สำหรับ ... ... Wikipedia
ชอบน้ำ- (จากไฮโดรและไฟลา) สารที่ "รักน้ำ" ซึ่งมีโมเลกุลเป็นขั้วไฟฟ้าและรวมตัวกับโมเลกุลของน้ำได้ง่าย สิ่งที่ตรงกันข้ามกับ hydrophobic ("ไม่รักน้ำ") สาร... จุดเริ่มต้นของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่
สารปิดผนึก- สารไฮโดรฟิลิกโพลิเมอร์สูงที่ใช้สำหรับการบดอัดสารอาหารที่เป็นของเหลว ในสภาพแวดล้อมสำหรับ chemoorganotrophs เป็น U.v. ใช้วุ้น (ดู) และเจลาติน (ดู) สำหรับซิลิกาเจลของสิ่งมีชีวิต autotrophic (ดู) น้อยกว่า… … พจนานุกรมจุลชีววิทยา
สารที่สามารถสะสม (ควบแน่น) บนพื้นผิวสัมผัสของวัตถุสองชิ้น เรียกว่า พื้นผิวการแยกเฟส หรือ พื้นผิวระหว่างผิวหน้า บนผิวสัมผัส P. a. วี. สร้างชั้นของการดูดซับที่มีความเข้มข้นสูง ... ... สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่
สารลดแรงตึงผิว (สารลดแรงตึงผิว)- สารที่สามารถดูดซับบนส่วนต่อประสานเฟสและทำให้ความตึงผิว (ส่วนต่อประสาน) ลดลง สารลดแรงตึงผิวทั่วไปคือสารประกอบอินทรีย์ที่มีโมเลกุลประกอบด้วย lyophilic และ lyophobic (โดยปกติจะชอบน้ำและ ... ... พจนานุกรมสารานุกรมโลหะวิทยา
สารลดแรงตึงผิว- (ก. สารลดแรงตึงผิว; n. grenzflachenaktive Stoffe, oberflachenaktive Stoffe; f. สาร tensio actives และ. surfac tantes) สารที่มีโมลไม่สมมาตร โครงสร้าง โมเลกุลที่มีโครงสร้างแบบแอมฟิฟิลิก เช่น มีไลโอฟิลิกและ ... ... สารานุกรมธรณีวิทยา
สารลดแรงตึงผิว- สารลดแรงตึงผิว สิ่งต่าง ๆ ที่สามารถดูดซับบนอินเทอร์เฟซและทำให้พื้นผิวลดลง (อินเตอร์เฟส) ความตึงเครียด สารลดแรงตึงผิวทั่วไป - อินทรีย์ สารประกอบที่โมเลกุลประกอบด้วย lyophilic และ lyophobic (โดยปกติจะชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ) ที่ ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค
สารลดแรงตึงผิว สสารที่มีโครงสร้างโมเลกุลไม่สมมาตร ซึ่งโมเลกุลมีโครงสร้างแบบแอมฟิฟิลิก กล่าวคือ ประกอบด้วยกลุ่มอะตอมที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ (โดยปกติคือกลุ่มขั้วที่ชอบน้ำและอนุมูลที่ไม่ชอบน้ำ) ไดฟิลิก… … สารานุกรมจุลภาคน้ำมันและก๊าซ
เยื่อหุ้มเซลล์- คำนี้มีความหมายอื่น ดูที่ Membrane ภาพเยื่อหุ้มเซลล์ ลูกบอลสีน้ำเงินและสีขาวขนาดเล็กสอดคล้องกับ "หัว" ของไขมันที่ชอบน้ำและเส้นที่ติดกับพวกมันนั้นสอดคล้องกับ "หาง" ที่ไม่ชอบน้ำ ในรูป ... ... วิกิพีเดีย
การซึมผ่านที่เลือกได้- คำนี้มีความหมายอื่น ดูที่ Membrane ภาพเยื่อหุ้มเซลล์ ลูกบอลสีน้ำเงินและสีขาวขนาดเล็กสอดคล้องกับ "หัว" ของไขมันที่ชอบน้ำและเส้นที่ติดกับพวกมันนั้นสอดคล้องกับ "หาง" ที่ไม่ชอบน้ำ รูปแสดง ... ... Wikipedia
สารที่ไม่ชอบน้ำ
เรื่องที่ไม่ชอบน้ำ (สาร)
ของแข็งที่ไม่เปียกน้ำ เปียกด้วยของเหลวที่มีน้ำมัน
หนังสืออ้างอิงอิเล็กทรอนิกส์ฉบับย่อเกี่ยวกับข้อกำหนดน้ำมันและก๊าซหลักพร้อมระบบการอ้างอิงโยง - ม.: มหาวิทยาลัยน้ำมันและก๊าซแห่งรัฐรัสเซีย I. M. Gubkina. ศศ.ม. โมคอฟ, แอล.วี. อิกรีฟสกี้, อี.เอส. โนวิก. 2004 .
ดูว่า "สารที่ไม่ชอบน้ำ" คืออะไรในพจนานุกรมอื่น ๆ :
ฐานครีมที่ไม่ชอบน้ำ- ดูบทความหลักที่: เบสขี้ผึ้ง เบสขี้ผึ้งที่ไม่ชอบน้ำ เบสขี้ผึ้งที่มีไว้สำหรับรูปแบบยา ส่วนผสมออกฤทธิ์ที่ไม่ชอบน้ำ กลุ่มของฐานที่ไม่ชอบน้ำจะรวมฐานและส่วนประกอบที่มี ... ... Wikipedia
การเคลือบแบบ Hydrophobic- ชั้นบางๆ ของสารกันน้ำบนพื้นผิวของวัสดุที่ชอบน้ำ รายการ G. มักจะเรียกว่ากันน้ำซึ่งผิดเพราะ โมเลกุลของน้ำไม่ขับไล่พวกมัน แต่ถูกดึงดูด แต่อ่อนแอมาก (ดู Hydrophilicity และ ...
สารที่สามารถสะสม (ควบแน่น) บนพื้นผิวสัมผัสของวัตถุสองชิ้น เรียกว่า พื้นผิวการแยกเฟส หรือ พื้นผิวระหว่างผิวหน้า บนผิวสัมผัส P. a. วี. สร้างชั้นของการดูดซับที่มีความเข้มข้นสูง ... ... สารานุกรมแห่งสหภาพโซเวียตผู้ยิ่งใหญ่
สารลดแรงตึงผิว (สารลดแรงตึงผิว)- สารที่สามารถดูดซับบนส่วนต่อประสานเฟสและทำให้ความตึงผิว (ส่วนต่อประสาน) ลดลง สารลดแรงตึงผิวทั่วไปคือสารประกอบอินทรีย์ที่มีโมเลกุลประกอบด้วย lyophilic และ lyophobic (โดยปกติจะชอบน้ำและ ... ... พจนานุกรมสารานุกรมโลหะวิทยา
สารลดแรงตึงผิว- (ก. สารลดแรงตึงผิว; n. grenzflachenaktive Stoffe, oberflachenaktive Stoffe; f. สาร tensio actives และ. surfac tantes) สารที่มีโมลไม่สมมาตร โครงสร้าง โมเลกุลที่มีโครงสร้างแบบแอมฟิฟิลิก เช่น มีไลโอฟิลิกและ ... ... สารานุกรมธรณีวิทยา
สารลดแรงตึงผิว- สารลดแรงตึงผิว สิ่งต่าง ๆ ที่สามารถดูดซับบนอินเทอร์เฟซและทำให้พื้นผิวลดลง (อินเตอร์เฟส) ความตึงเครียด สารลดแรงตึงผิวทั่วไป - อินทรีย์ สารประกอบที่โมเลกุลประกอบด้วย lyophilic และ lyophobic (โดยปกติจะชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ) ที่ ... คู่มือนักแปลทางเทคนิค
สารลดแรงตึงผิว สสารที่มีโครงสร้างโมเลกุลไม่สมมาตร ซึ่งโมเลกุลมีโครงสร้างแบบแอมฟิฟิลิก กล่าวคือ ประกอบด้วยกลุ่มอะตอมที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ (โดยปกติคือกลุ่มขั้วที่ชอบน้ำและอนุมูลที่ไม่ชอบน้ำ) ไดฟิลิก… … สารานุกรมจุลภาคน้ำมันและก๊าซ
วัตถุระเบิด- (ก. วัตถุระเบิด สารระเบิด n. Sprengstoffe; f. explosifs; i. explosivos). สารประกอบหรือของผสมของสารที่สามารถแพร่กระจายได้ด้วยตนเองอย่างรวดเร็ว (ระเบิด) ได้ภายใต้เงื่อนไขบางประการ แปลงร่างด้วยความร้อน... สารานุกรมธรณีวิทยา
ระเบิดแอมโมเนียมไนเตรต- (ก. แอมโมนอล แอมโมเนียมไนเตรตวัตถุระเบิด; n. แอมโมนซัลปีเตอร์สเพร็งสทอฟฟี, แอมโมนิตรัตสเพร็งสทอฟฟี, ANC Sprengstoffe; f. explosifs nitres; i. explosivos de nitrato amonico) สารผสมที่ระเบิดได้, หลัก. ส่วนประกอบของไรห์แอมโมเนียมไนเตรต ... ... สารานุกรมธรณีวิทยา
สิ่งกีดขวางเลือดสมอง- ความสัมพันธ์ของเซลล์เนื้อเยื่อสมองและเส้นเลือดฝอย: 1. Ependyma 2. Neuron 3. Axon 4. Schwann cell 5. Astrocyte 6 ... Wikipedia
คำว่าความชอบน้ำ (มาจากคำภาษากรีกโบราณ "น้ำ" และ "ความรัก") เป็นลักษณะของความเข้มของปฏิสัมพันธ์ของสารกับน้ำในระดับโมเลกุลนั่นคือความสามารถของวัสดุในการดูดซับความชื้นอย่างเข้มข้น เช่นเดียวกับการเปียกน้ำสูงที่พื้นผิวของสาร แนวคิดนี้สามารถนำมาประกอบกับทั้งของแข็งซึ่งเป็นสมบัติของพื้นผิว และต่อไอออน อะตอม โมเลกุล และกลุ่มของไอออนแต่ละตัว
ความชอบน้ำเป็นลักษณะค่าของพันธะของโมเลกุลของน้ำที่ดูดซับด้วยโมเลกุลของสาร ในกรณีนี้ สารประกอบจะก่อตัวขึ้นซึ่งปริมาณของน้ำจะกระจายตามค่าของพลังงานที่ยึดเหนี่ยว
ความชอบน้ำมีอยู่ในสารที่มีโครงผลึกไอออนิก (ไฮดรอกไซด์, ออกไซด์, ซัลเฟต, ซิลิเกต, ดินเหนียว, ฟอสเฟต, แก้ว ฯลฯ ) ซึ่งมีกลุ่มขั้ว -OH, -NO 2, -COOH เป็นต้น ความชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ- กรณีพิเศษของการทำงานร่วมกันของสารกับตัวทำละลาย (lyophilicity, lyophobicity)
Hydrophobicity ถือได้ว่าเป็นระดับเล็กน้อยของความชอบน้ำเนื่องจากการกระทำของแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุลจะมีอยู่มากหรือน้อยระหว่างโมเลกุลของร่างกายและน้ำ ความสามารถในการชอบน้ำและความไม่ชอบน้ำสามารถแยกความแตกต่างได้จากลักษณะที่หยดน้ำกระจายบนร่างกายที่มีพื้นผิวเรียบ หยดจะกระจายอย่างสมบูรณ์บนพื้นผิวที่ชอบน้ำและบางส่วนบนพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำ ในขณะที่ค่าของมุมที่เกิดขึ้นระหว่างพื้นผิวของวัสดุที่เปียกและหยดจะได้รับผลกระทบจากระดับของความสามารถในการไม่ชอบน้ำของวัตถุที่กำหนด สารที่ชอบน้ำเป็นสารที่มีความแข็งแรงของปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล (ไอออนิก, อะตอม) ค่อนข้างมาก ไม่ชอบน้ำคือโลหะที่ไม่มีฟิล์มออกไซด์ สารประกอบอินทรีย์ที่มีกลุ่มไฮโดรคาร์บอนในโมเลกุล (ไข ไขมัน พาราฟิน พลาสติกบางชนิด) กราไฟต์ กำมะถัน และสารอื่นๆ ที่มีอันตรกิริยาที่อ่อนแอในระดับระหว่างโมเลกุล
แนวคิดของความชอบน้ำและความไม่ชอบน้ำถูกนำไปใช้ทั้งกับร่างกายและพื้นผิวของพวกมัน และกับโมเลกุลเดี่ยวหรือแต่ละส่วนของโมเลกุล ตัวอย่างเช่น โมเลกุลของสารออกฤทธิ์ที่พื้นผิวประกอบด้วยสารประกอบที่มีขั้ว (ชอบน้ำ) และไฮโดรคาร์บอน (ไม่ชอบน้ำ) ความชอบน้ำของส่วนพื้นผิวของร่างกายสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากเนื่องจากการดูดซับของสารดังกล่าว
ไฮโดรฟิลไลเซชันคือกระบวนการเพิ่มความชอบน้ำ และไฮโดรฟิไลเซชันคือกระบวนการลดความมัน ปรากฏการณ์เหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมเครื่องสำอาง ในเทคโนโลยีสิ่งทอสำหรับการทำให้ผ้าแห้ง (เส้นใย) เพื่อปรับปรุงคุณภาพการซัก การฟอกสี การย้อม ฯลฯ
Hydrophilicity ในเครื่องสำอาง
อุตสาหกรรมน้ำหอมและเครื่องสำอางผลิตครีมและเจลที่ชอบน้ำซึ่งช่วยปกป้องผิวจากสิ่งสกปรกที่ไม่ละลายในน้ำ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้มีส่วนประกอบที่ชอบน้ำซึ่งเป็นฟิล์มที่ป้องกันการแทรกซึมของมลพิษที่ไม่ละลายน้ำเข้าไปในชั้นผิวของผิวหนัง
ครีมที่ชอบน้ำทำมาจากอิมัลชันที่ทำให้เสถียรด้วยอิมัลซิไฟเออร์ที่เหมาะสมหรือเบสที่เป็นน้ำ-น้ำมัน-น้ำ น้ำมัน-น้ำ นอกจากนี้ สิ่งเหล่านี้รวมถึงระบบคอลลอยด์แบบกระจายตัวซึ่งส่วนประกอบที่แอกทีฟพื้นผิวที่ชอบน้ำมีความเสถียรและประกอบด้วยตัวทำละลายผสมน้ำหรือไกลคอลผสมน้ำของกรดไขมันหรือแอลกอฮอล์ที่สูงขึ้น
ไฮโดรเจล (เจลที่ชอบน้ำ) ถูกเตรียมจากเบสที่ประกอบด้วยน้ำ ตัวทำละลายผสมที่ไม่ใช่น้ำหรือที่ชอบน้ำ (เอทิลแอลกอฮอล์ โพรพิลีนไกลคอล กลีเซอรีน) และสารทำให้เกิดเจลที่ชอบน้ำ (อนุพันธ์ของเซลลูโลส คาร์โบเมอร์)
คุณสมบัติที่ชอบน้ำของครีมและเจล:
ดูดซึมได้ดีและรวดเร็ว
บำรุงผิว
หลังทาไม่ทิ้งความเหนอะหนะ
· ทำความสะอาดผิว;
กระชับผิว;
ลดผลกระทบจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เป็นลบ
ช่วยให้ผิวคงความสามารถในการสร้างใหม่ตามธรรมชาติ
ครีมและเจลที่ชอบน้ำได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องผิวเมื่อทำงานกับน้ำมันที่ผสมน้ำไม่ได้ น้ำมันเชื้อเพลิง ปิโตรเลียม สี เรซิน กราไฟต์ เขม่า ตัวทำละลายอินทรีย์ สารหล่อลื่นระบายความร้อน โฟมก่อสร้าง และสารที่มีฤทธิ์รุนแรงอื่นๆ อีกมากมาย พวกเขายังขาดไม่ได้เมื่อซ่อมรถ, ซ่อมอพาร์ทเมนต์, ระหว่างการก่อสร้าง, ในบ้านในชนบทเมื่อทำงานกับปุ๋ยและดิน
บริษัท "KorolevPharm" ผลิตผลิตภัณฑ์น้ำหอมและเครื่องสำอางประเภทต่างๆ รวมถึงครีมที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ องค์กรเป็นผู้ผลิตตามสัญญาและดำเนินการทุกขั้นตอนของการผลิต: การพัฒนาสูตร การรับรอง การเริ่มต้นการผลิต การผลิตแบบอนุกรม สถานที่ผลิตมีอุปกรณ์ที่ทันสมัย
องค์กรได้รับการรับรองว่าเป็นไปตามข้อกำหนด
บางคนที่โรงเรียนโชคดีในวิชาเคมี ไม่เพียงแต่เขียนข้อสอบที่น่าเบื่อและคำนวณมวลโมลาร์หรือระบุวาเลนซีเท่านั้น แต่ยังได้ดูวิธีที่ครูทำการทดลองอีกด้วย เป็นส่วนหนึ่งของการทดลอง ราวกับว่าใช้เวทมนตร์ ของเหลวในหลอดทดลองเปลี่ยนสีอย่างคาดเดาไม่ได้ และอย่างอื่นอาจระเบิดหรือไหม้ได้อย่างสวยงาม อาจไม่น่าตื่นเต้นนัก แต่ก็ยังเป็นการทดลองที่น่าสนใจซึ่งใช้สารที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ อย่างไรก็ตาม มันคืออะไรและทำไมพวกเขาถึงอยากรู้อยากเห็น?
คุณสมบัติทางกายภาพ
ในบทเรียนวิชาเคมี เราจะพูดถึงองค์ประกอบถัดไปจากตารางธาตุ ตลอดจนสารพื้นฐานทั้งหมด เราจำเป็นต้องพูดถึงลักษณะต่างๆ ของธาตุเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณสมบัติทางกายภาพของพวกมันถูกกล่าวถึง: ความหนาแน่น, ภายใต้สภาวะปกติ, จุดหลอมเหลวและจุดเดือด, ความแข็ง, สี, การนำไฟฟ้า, การนำความร้อน และอื่น ๆ อีกมากมาย บางครั้งมีการพูดคุยเกี่ยวกับลักษณะเช่นความชอบน้ำหรือความชอบน้ำ แต่ตามกฎแล้วพวกเขาไม่ได้พูดถึงเรื่องนี้แยกกัน เป็นสารกลุ่มที่น่าสนใจที่สามารถพบเห็นได้ง่ายในชีวิตประจำวัน ดังนั้นการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกเขาจึงเป็นประโยชน์
สารที่ไม่ชอบน้ำ
ตัวอย่างที่สามารถนำมาจากชีวิตได้อย่างง่ายดาย ดังนั้นคุณไม่สามารถผสมน้ำกับน้ำมันได้ - ทุกคนรู้เรื่องนี้ มันไม่ละลาย แต่ยังคงลอยอยู่เป็นฟองหรือเป็นฟิล์มบนพื้นผิวเนื่องจากความหนาแน่นน้อยกว่า แต่ทำไมถึงเป็นเช่นนี้และมีสารที่ไม่ชอบน้ำอะไรอีกบ้าง?
โดยปกติแล้วกลุ่มนี้รวมถึงไขมัน โปรตีนบางชนิด และซิลิโคน ชื่อของสารมาจากคำภาษากรีก hydor - น้ำและ phobos - ความกลัว แต่ไม่ได้หมายความว่าโมเลกุลจะกลัว เป็นเพียงว่าพวกมันมีน้อยหรือไม่ละลายน้ำเลย พวกมันเรียกอีกอย่างว่าไม่มีขั้ว ไม่มีความไม่ชอบน้ำสัมบูรณ์แม้แต่สารที่ดูเหมือนจะไม่มีปฏิกิริยากับน้ำเลย แต่ก็ยังดูดซับได้แม้ว่าจะมีปริมาณเล็กน้อยก็ตาม ในทางปฏิบัติ การสัมผัสของวัสดุดังกล่าวกับ H 2 O ดูเหมือนฟิล์มหรือหยด หรือของเหลวยังคงอยู่บนพื้นผิวและอยู่ในรูปของลูกบอล เนื่องจากมีพื้นที่ผิวที่เล็กที่สุดและให้การสัมผัสน้อยที่สุด
คุณสมบัติที่ไม่ชอบน้ำเกิดจากสารบางชนิด นี่เป็นเพราะอัตราการดึงดูดที่ต่ำเช่นกับไฮโดรคาร์บอน
สารที่ชอบน้ำ
คุณอาจเดาได้ว่าชื่อกลุ่มนี้มาจากคำภาษากรีกเช่นกัน แต่ในกรณีนี้ส่วนที่สองของ philia คือความรักและนี่เป็นลักษณะความสัมพันธ์ของสารดังกล่าวกับน้ำอย่างสมบูรณ์แบบ - "ความเข้าใจร่วมกัน" ที่สมบูรณ์และการละลายที่ยอดเยี่ยม กลุ่มนี้บางครั้งเรียกว่า "โพลาร์" รวมถึงแอลกอฮอล์อย่างง่าย น้ำตาล กรดอะมิโน ฯลฯ ดังนั้นจึงมีลักษณะดังกล่าวเนื่องจากมีพลังงานสูงในการดึงดูดโมเลกุลของน้ำ โดยทั่วไปแล้ว สารทั้งหมดจะชอบน้ำในระดับมากหรือน้อย
อัมพาต
แต่เป็นไปได้ไหมที่สารที่ไม่ชอบน้ำจะมีคุณสมบัติชอบน้ำได้พร้อมกัน? ปรากฎว่าใช่! สารกลุ่มนี้เรียกว่าไดฟิลิกหรือแอมฟิฟิลิก ปรากฎว่าโมเลกุลเดียวกันสามารถมีได้ทั้งองค์ประกอบที่ละลายน้ำได้ - มีขั้วและกันน้ำได้ - ไม่มีขั้ว คุณสมบัติดังกล่าว เช่น มีโปรตีน ลิพิด สารลดแรงตึงผิว โพลิเมอร์ และเปปไทด์บางชนิด เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำ พวกมันจะสร้างโครงสร้างซูปราโมเลกุลต่างๆ: โมโนเลเยอร์, ไลโปโซม, ไมเซลล์, เยื่อหุ้มสองชั้น, ถุง ฯลฯ ในกรณีนี้ กลุ่มขั้วโลกจะหันไปทางของเหลว
ความหมายและการประยุกต์ใช้ในชีวิต
นอกจากปฏิกิริยาระหว่างน้ำกับน้ำมันแล้ว เราสามารถพบหลักฐานมากมายว่าพบสารที่ไม่ชอบน้ำได้เกือบทุกที่ ดังนั้นพื้นผิวที่สะอาดของโลหะ สารกึ่งตัวนำ รวมทั้งหนังสัตว์ ใบพืช เปลือกไคตินจากแมลงจึงมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน
โดยธรรมชาติแล้วสารทั้งสองชนิดมีความสำคัญ ดังนั้นไฮโดรฟิลส์จึงถูกนำมาใช้ในการขนส่งในสิ่งมีชีวิตของสัตว์และพืช ผลิตภัณฑ์สุดท้ายของเมแทบอลิซึมจะถูกขับออกโดยใช้สารละลายของของเหลวทางชีวภาพ สารที่ไม่มีขั้วมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมคุณสมบัติดังกล่าวจึงมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีววิทยา
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาสารที่ไม่ชอบน้ำชนิดใหม่ๆ มากขึ้นเรื่อยๆ ซึ่งสามารถปกป้องวัสดุต่างๆ จากการเปียกน้ำและการปนเปื้อน ดังนั้นจึงทำให้เกิดพื้นผิวที่สามารถทำความสะอาดตัวเองได้ เสื้อผ้า, ผลิตภัณฑ์โลหะ, วัสดุก่อสร้าง, กระจกรถยนต์ - มีการใช้งานหลายด้าน การศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้จะนำไปสู่การพัฒนาสารมัลติโฟบิกซึ่งจะกลายเป็นพื้นฐานสำหรับพื้นผิวที่ป้องกันสิ่งสกปรก โดยการสร้างวัสดุดังกล่าว ผู้คนสามารถประหยัดเวลา เงิน และทรัพยากร และยังสามารถลดระดับของผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดได้อีกด้วย เพื่อการพัฒนาต่อไปจะเป็นประโยชน์ต่อทุกคน