Seseorang di sekolah beruntung di kelas kimia tidak hanya untuk menulis tes membosankan dan menghitung massa molar atau menunjukkan valensi, tetapi juga untuk melihat bagaimana guru melakukan eksperimen. Selalu, sebagai bagian dari percobaan, seolah-olah dengan sihir, cairan dalam tabung reaksi berubah warna secara tak terduga, dan sesuatu yang lain bisa meledak atau terbakar dengan indah. Mungkin tidak begitu spektakuler, tetapi eksperimen masih menarik di mana zat hidrofilik dan hidrofobik digunakan. Omong-omong, apa mereka dan mengapa mereka penasaran?
Sifat fisik
Dalam pelajaran kimia, melalui elemen berikutnya dari tabel periodik, serta semua zat dasar, kita tentu berbicara tentang berbagai karakteristiknya. Secara khusus, sifat fisiknya disentuh: kepadatan, keadaan agregasi dalam kondisi normal, titik leleh dan titik didih, kekerasan, warna, konduktivitas listrik, konduktivitas termal, dan banyak lainnya. Terkadang ada pembicaraan tentang karakteristik seperti hidrofobisitas atau hidrofilisitas, namun, sebagai aturan, mereka tidak membicarakannya secara terpisah. Sementara itu, ini adalah kelompok zat yang cukup menarik yang dapat dengan mudah kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Jadi tidak keluar dari tempatnyaakan belajar lebih banyak tentang mereka.
zat hidrofobik
Contoh dapat dengan mudah diambil dari kehidupan. Jadi, Anda tidak bisa mencampur air dengan minyak - semua orang tahu ini. Itu tidak larut, tetapi tetap mengambang sebagai gelembung atau film di permukaan, karena kepadatannya kurang. Tapi mengapa ini dan zat hidrofobik apa lagi yang ada?
Biasanya kelompok ini mencakup lemak, beberapa protein dan asam nukleat, serta silikon. Nama zat berasal dari kata Yunani hydor - air dan phobos - takut, tetapi ini tidak berarti bahwa molekul takut. Hanya saja mereka sedikit atau sama sekali tidak larut, mereka juga disebut non-polar. Hidrofobisitas mutlak tidak ada, bahkan zat-zat yang, tampaknya, tidak berinteraksi dengan air sama sekali, masih menyerapnya, meskipun dalam jumlah yang dapat diabaikan. Dalam prakteknya, kontak bahan tersebut dengan H2O terlihat seperti film atau tetesan, atau cairan tetap berada di permukaan dan berbentuk bola, karena memiliki ukuran terkecil. luas permukaan dan memberikan kontak minimal.
Sifat hidrofobik dijelaskan oleh struktur kimia zat tertentu. Ini karena daya tarik yang rendah ke molekul air, seperti yang terjadi, misalnya, dengan hidrokarbon.
zat hidrofilik
Nama grup ini, seperti yang Anda duga, juga berasal dari kata Yunani. Tetapi dalam hal ini, bagian kedua dari philia adalah cinta, dan ini dengan sempurna mencirikan hubungan zat-zat tersebut dengan air -lengkap "saling pengertian" dan kelarutan yang sangat baik. Kelompok ini, kadang-kadang disebut "kutub", termasuk alkohol sederhana, gula, asam amino, dll. Oleh karena itu, mereka memiliki karakteristik seperti itu, karena mereka memiliki energi tarik yang tinggi ke molekul air. Sebenarnya, semua zat hidrofilik pada tingkat yang lebih besar atau lebih kecil.
Amfifilisitas
Apakah zat hidrofobik dapat memiliki sifat hidrofilik secara bersamaan? Ternyata ya! Kelompok zat ini disebut difilik, atau amfifilik. Ternyata molekul yang sama dapat memiliki dalam strukturnya baik elemen larut - polar, dan anti air - non-polar. Sifat tersebut, misalnya, memiliki beberapa protein, lipid, surfaktan, polimer dan peptida. Ketika berinteraksi dengan air, mereka membentuk berbagai struktur supramolekul: lapisan tunggal, liposom, misel, membran bilayer, vesikel, dll. Dalam hal ini, kelompok kutub ternyata berorientasi pada cairan.
Makna dan aplikasi dalam hidup
Selain interaksi air dan minyak, ada banyak bukti bahwa zat hidrofobik ditemukan hampir di mana-mana. Jadi, permukaan bersih dari logam, semikonduktor, serta kulit binatang, daun tumbuhan, penutup kitin serangga memiliki sifat yang serupa.
Di alam, kedua jenis zat itu penting. Dengan demikian, hidrofil digunakan dalam pengangkutan nutrisi pada organisme hewan dan tumbuhan, produk akhirpertukaran juga diekskresikan menggunakan larutan cairan biologis. Zat non-polar sangat penting dalam pembentukan membran sel dengan permeabilitas selektif. Itulah sebabnya sifat-sifat tersebut memainkan peran penting dalam proses biologis.
Dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan telah mengembangkan semakin banyak zat hidrofobik baru, yang memungkinkan untuk melindungi berbagai bahan dari pembasahan dan kontaminasi, sehingga menciptakan permukaan yang dapat membersihkan sendiri secara merata. Pakaian, produk logam, bahan bangunan, kaca otomotif - ada banyak bidang aplikasi. Studi lebih lanjut tentang topik ini akan mengarah pada pengembangan zat multifobik yang akan menjadi dasar untuk permukaan anti-kotoran. Dengan membuat bahan seperti itu, orang dapat menghemat waktu, uang, dan sumber daya, dan juga memungkinkan untuk mengurangi tingkat pencemaran alam dengan produk pembersih. Jadi perkembangan selanjutnya akan bermanfaat bagi semua orang.
