Néhány embernek az iskolában volt szerencséje a kémiaórákon nemcsak unalmas teszteket írni, moláris tömeget számolni vagy vegyértéket jelezni, hanem megfigyelni is, hogyan végez kísérleteket a tanár. Változatlanul a kísérlet részeként, mintegy varázsütésre, a kémcsövekben lévő folyadékok színe megjósolhatatlanul megváltozott, és valami más is szépen felrobbanhat vagy megéghetett. Talán nem annyira lenyűgöző, de mégis érdekesek azok a kísérletek, amelyekben hidrofil és hidrofób anyagokat használnak. Egyébként mi ez és miért kíváncsiak?
Fizikai tulajdonságok
A kémiaórákon a periódusos rendszer egy-egy elemének, valamint az összes alapanyagnak a végigjátszásakor mindig beszéltünk azok különféle jellemzőiről. Fizikai tulajdonságaikat is érintették: sűrűség normál körülmények között, olvadáspont és forráspont, keménység, szín, elektromos vezetőképesség, hővezető képesség és még sok más. Néha szó esett olyan jellemzőkről, mint a hidrofóbság vagy a hidrofilitás, de általában nem beszélnek erről külön. Mindeközben ez egy meglehetősen érdekes anyagcsoport, amellyel könnyen találkozhatunk a mindennapi életben. Ezért hasznos lenne többet megtudni róluk.
Hidrofób anyagok
Könnyen lehet példákat venni az életből. Tehát nem keverheti össze a vizet olajjal - ezt mindenki tudja. Egyszerűen nem oldódik fel, hanem buborékokban vagy filmben lebeg a felületen, mivel a sűrűsége kisebb. De miért van ez és milyen más hidrofób anyagok léteznek?
Ez a csoport általában zsírokat, bizonyos fehérjéket és szilikonokat tartalmaz. Az anyagok neve a görög hydor - víz és fobosz - félelem szavakból származik, de ez nem jelenti azt, hogy a molekulák félnek. Egyszerűen enyhén vagy teljesen oldhatatlanok; nem polárisnak is nevezik őket. Abszolút hidrofóbitás nem létezik; még azok az anyagok is, amelyek, úgy tűnik, egyáltalán nem lépnek kölcsönhatásba a vízzel, mégis adszorbeálják azt, bár elhanyagolható mennyiségben. A gyakorlatban egy ilyen anyag H 2 O-val való érintkezése film vagy cseppek formájában jelenik meg, vagy a folyadék a felületen marad és golyó alakot ölt, mivel ennek a legkisebb a felülete és minimális érintkezést biztosít.
A hidrofób tulajdonságokat bizonyos anyagok magyarázzák. Ennek oka az alacsony vonzási arány, mint például a szénhidrogének esetében.
Hidrofil anyagok
Ennek a csoportnak a neve, ahogy sejthető, szintén görög szavakból származik. De ebben az esetben a filia második része a szerelem, és ez tökéletesen jellemzi az ilyen anyagok és a vízzel való kapcsolatát - teljes „kölcsönös megértés” és kiváló oldhatóság. Ebbe a csoportba, amelyet néha "polárisnak" neveznek, egyszerű alkoholok, cukrok, aminosavak stb. tartoznak. Ennek megfelelően azért rendelkeznek ezekkel a jellemzőkkel, mert nagy vonzási energiával rendelkeznek a vízmolekulához. Szigorúan véve általában minden anyag kisebb-nagyobb mértékben hidrofil.
Amfifilitás
Előfordul-e, hogy a hidrofób anyagok egyidejűleg rendelkezhetnek hidrofil tulajdonságokkal? Kiderül, hogy igen! Ezt az anyagcsoportot amfifilnek vagy amfifilnek nevezik. Kiderült, hogy ugyanannak a molekulának a szerkezetében lehetnek oldható - poláris és vízlepergető - nem poláris elemek is. Például egyes fehérjék, lipidek, felületaktív anyagok, polimerek és peptidek rendelkeznek ilyen tulajdonságokkal. A vízzel való kölcsönhatás során különféle szupramolekuláris struktúrákat alkotnak: egyrétegű rétegeket, liposzómákat, micellákat, kétrétegű membránokat, vezikulákat stb. A poláris csoportok a folyadék felé orientálódnak.
Jelentése és alkalmazása az életben
A víz és az olaj kölcsönhatása mellett számos bizonyítékot találhatunk arra, hogy szinte mindenhol megtalálhatók hidrofób anyagok. Így a fémek, félvezetők tiszta felülete, valamint az állati bőr, a növényi levelek és a rovarok kitines borítása hasonló tulajdonságokkal rendelkezik.
A természetben mindkét típusú anyag fontos. Így az állatok és növények szervezetében a hidrofilek a transzportban használatosak, az anyagcsere végtermékei pedig biológiai folyadékok oldataival is kiválasztódnak. A sejtmembránok kialakításában nagy jelentőséggel bírnak a nem poláris anyagok, amelyeknek ezért van fontos szerepük a biológiai folyamatok lefolyásában.
Az elmúlt években a tudósok olyan új hidrofób anyagokat fejlesztenek ki, amelyek segítségével megvédhetik a különféle anyagokat a nedvesedéstől és a szennyeződéstől, így akár öntisztuló felületeket is létrehozhatnak. Ruházat, fémtermékek, építőanyagok, autóüvegek – számos felhasználási terület létezik. A téma további tanulmányozása olyan multifób anyagok kifejlesztéséhez vezet, amelyek a foltálló felületek alapjává válnak. Az ilyen anyagok létrehozásával az emberek időt, pénzt és erőforrásokat takaríthatnak meg, és a tisztítószerek mennyiségét is csökkenteni lehet. A további fejlesztések tehát mindenki hasznára válnak.
Hydrofáltalánosság (görög ὕδωρ - víz, víz és φόβος - phobos, félelem) - az anyag felületének azon képessége, hogy nem nedvesedik meg vízzel. A hidrofób anyag felületén lévő víz cseppekben gyűlik össze, amelyek nem hatolnak be a belsejébe.
A hidrofóbitás fizikája
A hidrofób fiziko-kémiai természete alapvető termodinamikai törvényekkel függ össze, különösen azzal a törekvéssel, hogy a rendszer minimális energiát érjen el azáltal, hogy energiát bocsát ki a környezetbe. A legtöbb embert nem érdeklik az ilyen összetett dolgok, ezért leegyszerűsítésként megjelent a hidrofób erők fogalma (bár ilyen erők fizikailag nem léteznek).
A gyakorlatban a hidrofób felületek létrehozásához nem poláris molekulákat használnak, amelyek „taszítják” a vizet. Hasonló folyamat figyelhető meg, amikor egy csepp folyékony olaj vízbe esik.
Jelenleg a szuperhidrofób jelenséget számos nanotechnológiai rendszerben alkalmazzák.
Hidrofóbitás és építőanyagok
A hidrofóbicitás hasznos tulajdonság egyes építőanyagoknál (cement, fóliák), megakadályozva a víz behatolását. A hőszigetelő anyagokat, például az ásványgyapotot gyakran speciális anyagokkal impregnálják, amelyek hidrofób mikrofilmet hoznak létre.
A hidrofób réteg megbízhatósága
A legtöbb oldószerrel és olajjal való érintkezés a hidrofóbitás elvesztését eredményezheti. Akkor is elvész, ha az anyag szennyeződik. A hidrofóbitás elvesztése után a felület áteresztővé válik.
Nem kell összetéveszteni a hidrofóbságot és a vízállóságot. Például a polietilén vízálló, ezért a belőle készült fólia még alkohollal megnedvesített vagy erősen szennyezett (de lyukak nélkül) nem engedi át a vizet. A felületi réteg hidrofób jellegén alapuló és a levegőt szabadon átengedő vízszigetelő fólia csak addig működik, amíg a külső réteg el nem veszíti hidrofóbságát, például a por mikroszemcséktől.
Állami szakmai felsőoktatási intézmény
Az Orosz Föderáció Egészségügyi Minisztériuma
(GBOU VPO NSMU Orosz Egészségügyi Minisztérium)
Orvosi Kémiai Tanszék
Esszé
HIDROFIL, HIDROFÓB, AMFIFIL ANYAGOK: A TERMÉSZETBEN ÉS AZ EMBERI TESTBEN.
(irodalmi áttekintés)
Elkészült:
Ellenőrizve:
Bevezetés
A víz az egyik legelterjedtebb anyag a Földön. A Föld felszínének nagy részét borítja. Szinte minden élőlény elsősorban vízből áll. Emberben a szervek és szövetek víztartalma 20%-tól (a csontszövetben) 85%-ig (agyban) változik. Az ember tömegének körülbelül 2/3-a víz, a medúza testében akár 95% víz, még a száraz növényi magvakban is 10-12%.
A víznek van néhány egyedi tulajdonsága. Ezek a tulajdonságok annyira fontosak az élő szervezetek számára, hogy lehetetlen elképzelni az életet e hidrogén és oxigén vegyület nélkül.
A vízzel kapcsolatban minden anyag két csoportra oszlik: hidrofil - „szerető víz” és hidrofób - „fél a víztől” (a görög „hydro” - vízből, „phileo” - szerelem és „phobos” - félelem). Ezen anyagok tulajdonságaival, valamint a természetben betöltött jelentőségükkel foglalkozunk munkánkban.
Hidrofil és hidrofób anyagok
A hidrofil anyagok (görögül "hydro" - víz, "phileo" - szerelem) olyan anyagok, amelyeknek a vízmolekulákhoz való vonzódásának energiája meghaladja a hidrogénkötések energiáját (a vízmolekulák közötti vonzás energiáját), ezért sok hidrofil anyag jól oldódik vízben .
A hidrofil anyagok intenzív kölcsönhatásba lépnek a vízmolekulákkal. A hidrofilitást az anyagok vízmolekulákkal való adszorpciós kötésének nagysága, a velük nem meghatározott vegyületek képződése, valamint a vízmennyiség kötési energiaértékek szerinti megoszlása jellemzi. A hidrofilitást túlnyomórészt az adszorpciós egyrétegű réteg kötési energiája határozza meg, mivel a következő rétegek sokkal gyengébbek az anyaghoz. A hidrofilitás kifejezhető a vízgőz adszorpciós hőjével vagy a nedvesítés hőjével, valamint az anyag egységnyi felületének nedvesítésével.
A hidrofób anyagok (görögül "hydro" - víz, "phobos" - félelem) olyan anyagok, amelyek molekuláinak vonzási energiája a vízmolekulákhoz kisebb, mint a vízmolekulák hidrogénkötéseinek energiája. A hidrofób anyagok közé tartoznak a zsírok, néhány szénhidrát (keményítő, glikogén, rost), nukleinsavak, ATP és a legtöbb vízben oldhatatlan fehérje.
Nincsenek abszolút hidrofób („víztaszító”) anyagok; még a leghidrofób - szénhidrogén és fluorkarbon - felületek is adszorbeálják a vizet. Ezért a hidrofóbicitást a hidrofilitás alacsony fokának tekintik.
G. és g., mint a felület vízzel (levegőben) való nedvesíthetősége, a q érintkezési szög értékével mérhető: hidrofil felületeknél<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.
A hidrofil anyagok poláris vegyi anyagokat tartalmazó anyagok. kötések: halogenidek, oxidok és hidrátjaik, karbonátok, szulfátok, foszfátok, szilikátok és alumínium-szilikátok (agyagok, üvegek), valamint sejtmembránok. A tiszta fémfelületek, szén, félvezetők, gyengén poláros molekulákból álló anyagok, növényi levelek, állatbőr és a rovarok kitines borítója hidrofób. Minden poláris csoport, amely a felületaktív anyag molekulák részét képezi - felületaktív anyagok - COOH, -NH2, -SO3Na stb., hidrofil; a hozzájuk kapcsolódó szénhidrogén gyökök hidrofóbok.
Amfifil anyagok
Az amfifilitás olyan (általában szerves) anyagok molekuláinak tulajdonsága, amelyek hidrofil és hidrofób tulajdonságokkal is rendelkeznek. Az amfifil vegyületek molekulái hasonlóak az ebihalhoz: egy hosszú szénhidrogén-farokból (általában tíznél több CH2-csoportból áll), amely biztosítja a nem poláris közegben való oldhatóságot, és egy poláris fejből, amely a hidrofil tulajdonságokért felelős. Így az amfifil vegyületek egyszerre „szeretik” a vizet (vagyis hidrofilek) és a nem poláris oldószereket (hidrofób tulajdonságokat mutatnak).
A hidrofil csoport típusától függően megkülönböztetünk töltött kationos vagy anionos funkciós csoportot hordozó amfifil vegyületeket és töltés nélküli funkciós csoporttal rendelkező amfifil vegyületeket. Az ismert szerves vegyületek túlnyomó többsége egynél több töltésű funkciós csoportot hordoz. Ilyen anyagok például a makromolekuláris vegyületek - fehérjék, lipoproteinek, blokk-kopolimerek stb. A fehérjemolekulák harmadlagos szerkezetének jelenléte, amely funkcionális csoportok (poláris vagy nem poláris) egymással való intramolekuláris kölcsönhatásai eredményeként jön létre, önmagában is mutatja e vegyületek amfifil természetét.
Az amfifil vegyületek másik példája a gyógyszerek többsége, amelyek molekulái a célreceptorhoz való hatékony kötődéshez szükséges specifikus funkciós csoportokat egyesítik.
Az amfifil vegyületek különleges szerepet játszanak az élő természetben. Egyetlen állat vagy növény sem létezhet nélkülük. Amfifil molekulák alkotják a sejtmembránt, amely elválasztja az élő szervezetet az ellenséges külső környezettől. Ezek a molekulák alkotják a sejt belső organellumait, részt vesznek az osztódási folyamatban, és részt vesznek a környezettel való anyagcserében. Az amfifil molekulák táplálékul szolgálnak számunkra, és a szervezetünkben képződnek, részt vesznek a belső szabályozásban és az epesav körforgásában. Testünk több mint 10%-ban amfifil molekulákat tartalmaz. Éppen ezért a szintetikus felületaktív anyagok veszélyesek lehetnek az élő szervezetekre, és például feloldhatják a sejtmembránt, és elpusztulhatnak.
Következtetés
A természetben mindkét típusú anyag fontos. Sok bizonyítékot találhat arra, hogy szinte mindenhol megtalálhatók a hidrofób anyagok. Így a fémek, félvezetők tiszta felülete, valamint az állati bőr, a növényi levelek és a rovarok kitines borítása hasonló tulajdonságokkal rendelkezik. A hidrofileket viszont az állatok és növények szervezetében a tápanyagok szállításában használják fel, az anyagcsere végtermékei pedig biológiai folyadékok oldataival is kiválasztódnak. A nem poláris anyagok nagy jelentőséggel bírnak a szelektív permeabilitással rendelkező sejtmembránok kialakításában. Éppen ezért ezek a tulajdonságok fontos szerepet játszanak a biológiai folyamatok lefolyásában. Az elmúlt években a tudósok olyan új hidrofób anyagokat fejlesztenek ki, amelyek segítségével megvédhetik a különféle anyagokat a nedvesedéstől és a szennyeződéstől, így akár öntisztuló felületeket is létrehozhatnak. Ruházat, fémtermékek, építőanyagok, autóüvegek – számos felhasználási terület létezik. A téma további tanulmányozása olyan multifób anyagok kifejlesztéséhez vezet, amelyek a foltálló felületek alapjává válnak. Az ilyen anyagok létrehozásával az emberek időt, pénzt és erőforrásokat takaríthatnak meg, és a tisztítószerek által okozott környezetszennyezés mértéke is csökkenthető. A további fejlesztések tehát mindenki hasznára válnak.
Bibliográfia
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
165 fokos érintkezési szög vízzel a felületen plazmatechnológiával módosított Felületi kémiai rendszer. Az érintkezési szög piros szög plusz 90 fok.
Vízcseppek a fű hidrofób felületén
Term hidrofób az ógörög ὑδρόφοβος szóból származik, amely „a víz rettegése” szóból származik, amely a ὕδωρ „víz” és a φόβος „félelem” szavakból épül fel.
Kémiai háttér
A hidrofób kölcsönhatás elsősorban egy entropikus hatás, amely a vízmolekulák közötti rendkívül dinamikus hidrogénkötések felszakadásából ered, amikor egy folyékony, nem poláris oldott anyag klatrátszerű szerkezetet hoz létre a nempoláris molekulák körül. Ez a szerkezet rendezettebb, mint a szabad vízmolekulák, mivel a vízmolekula úgy pozicionálja magát, hogy a lehető legnagyobb mértékben kölcsönhatásba lépjen önmagával, és így magasabb entrópiaállapotot eredményez, ami a nem poláris molekulák csoportosulását okozza, hogy csökkentse a kitett felületet. vízhez és a rendszer entrópiájának csökkentéséhez. Így a 2 nem elegyedő fázis (hidrofil versus hidrofób) oly módon változik, hogy a megfelelő határfelületi területük minimális lesz. Ezt a hatást a fázisszétválasztásnak nevezett jelenségben lehet megjeleníteni.
Szuperhidrofóbitás
Csepp víz egy lótuszlevél növényen.
Szuperhidrofób olyan felületek, mint például a lótusz növény levelei, rendkívül nehezen nedvesíthetők. A vízcseppek érintkezési szöge meghaladja a 150°-ot. Ezt lótuszeffektusnak nevezik, és elsősorban a határfelületi feszültséghez kapcsolódó fizikai tulajdonság, nem pedig kémiai tulajdonság.
elmélet
1805-ben Thomas Young meghatározta az érintkezési szöget és thetas gázzal körülvett szilárd felületen a csepp nyugalmi állapotában lévő folyadékra ható erők elemzésével.
WENZEL megállapította, hogy amikor a folyadék közvetlenül érintkezik a mikroszerkezeti felülettel, θ -ra fog változni θ W*
cos θ W * = r cos θ (\displaystyle \cos (\theta)_(W)*=r\cos (\theta)\,)Ahol R a tényleges terület és a tervezett terület arányát jelenti. A Wenzel-egyenlet azt mutatja, hogy a felület mikrostrukturálása fokozza a felület természetes hajlamát. A hidrofób felület (amelynek eredeti érintkezési szöge nagyobb, mint 90°) mikrostrukturálással hidrofóbabbá válik - új érintkezési szöge nagyobb lesz, mint az eredeti. Azonban egy hidrofil felület (amelynek eredeti érintkezési szöge kisebb, mint 90°) mikrostrukturálással hidrofilebbé válik - új érintkezési szöge kisebb lesz, mint az eredeti. Cassie és Baxter felfedezte, hogy ha folyadékot szuszpendálnak a mikrostruktúrák tetejére, θ &-re változik thetas CB*:
cos θ CB * = φ (cos θ + 1) - 1 (\displaystyle \cos (\theta)_(\text (CB))*=\varphi (\cos \theta +1)-1\, )ahol φ a szilárd anyag folyadékkal érintkező területének hányada. A Cassie-Baxter államban lévő folyadék mozgékonyabb, mint Wenzel állapotban.
Megjósolhatjuk, hogy Wenzel vagy Cassie-Baxter állapotnak kell lennie, ha mindkét egyenletből kiszámítjuk az új érintkezési szöget. A szabadenergia argumentum minimalizálása esetén a kisebb új érintkezési szög által megjósolt arány a legvalószínűbb állapot. Matematikai értelemben a Cassie-Baxter állapot létezéséhez az egyenlőtlenségnek igaznak kell lennie.
cos θ > φ - 1 r - φ (\displaystyle \\cos theta>(\frac (\varphi -1)(r-\varphi)))A Cassie-Baxter állapotra vonatkozó közelmúltbeli alternatív kritérium szerint a Cassie-Baxter állapot akkor áll fenn, ha a következő 2 feltétel teljesül: 1) az erők érintkezési vonalai felülmúlják a csepp támaszték nélküli súlyának testerőit és 2) A mikrostruktúra elég magas ahhoz, hogy a mikrostruktúrákat áthidaló folyadék ne érjen hozzá a mikroszerkezet alapjához.
A Wenzel- és Cassie-Baxter-állapotok közötti váltás új kritériumát a közelmúltban fejlesztették ki a felületi érdesség és a felületi energia alapján. A kritérium a levegő azon képességére összpontosít, hogy egyenetlen felületeken felfogja a folyadékcseppeket, ami megmondhatja, hogy a Wenzel vagy a Cassie-Baxter modellt kell-e használni a felületi érdesség és az energia egy adott kombinációjához.
Az érintkezési szög a statikus hidrofóbicitás mértéke, az érintkezési szög hiszterézis és a csúszási szög pedig dinamikus mértékegység. Az érintkezési szög hiszterézis egy olyan jelenség, amely a felület heterogenitását jellemzi. Amikor egy pipetta folyadékot fecskendez szilárd anyagra, a folyadék bizonyos érintkezési szöget fog kialakítani. Ahogy a pipetta több folyadékot fecskendez be, a csepp térfogata megnő, az érintkezési szög nő, de a háromfázisú határa mozdulatlan marad, amíg hirtelen kifelé nem mozdul. A csepp érintkezési szögét közvetlenül azelőtt, hogy kifelé haladt volna, előrehaladási érintkezési szögnek nevezzük. A visszahúzódó érintkezési szöget most úgy mérik, hogy a folyadékot visszapumpálják a cseppből. A csepp térfogata csökken, az érintkezési szög csökken, de háromfázisú határa mozdulatlan marad, amíg hirtelen befelé nem húzódik. A csepp érintkezési szögét közvetlenül a befelé húzódás előtt nevezzük távolodó érintkezési szögnek. Az előrehaladó és visszahúzódó érintkezési szögek közötti különbséget érintkezési szög hiszterézisnek nevezzük, és a felület heterogenitásának, érdességének és mozgékonyságának jellemzésére használható. A nem homogén felületeken olyan tartományok vannak, amelyek akadályozzák az érintkezési vonal mozgását. A csúszási szög a dinamikus hidrofóbitás másik mértéke, és úgy mérjük, hogy egy cseppet helyezünk egy felületre, és addig döntjük a felületet, amíg a csepp el nem kezd csúszni. Általánosságban elmondható, hogy a Cassie-Baxter állapotú folyadékok alacsonyabb csúszási szöget és érintkezési szög hiszterézist mutatnak, mint a Wenzel állapotúak.
Kutatás és fejlesztés
Dettre és Johnson 1964-ben fedezte fel, hogy a szuperhidrofób lótuszeffektus jelensége durva hidrofób felületekhez kapcsolódik, és elméleti modellt dolgoztak ki, amely paraffinnal vagy TFE-telomerrel bevont üveggyöngyökkel végzett kísérleteken alapul. A szuperhidrofób mikro-nanostrukturált felületek öntisztító tulajdonságairól 1977-ben számoltak be. Perfluor-alkil-, perfluor-poliéter- és RF-plazmaformájú szuperhidrofób anyagokat fejlesztettek ki, használtak elektro-nedvesítésre, és 1986 és 1995 között kerültek kereskedelmi forgalomba orvosbiológiai alkalmazásokhoz. Más technológiák és alkalmazások is megjelentek. az 1990-es évek közepe óta. 2002-ben egy vagy két lépésben felvitt tartós szuperhidrofób hierarchikus kompozíciót tettek közzé, amely ≤ 100 nm nanoméretű részecskéket tartalmaz, és mikron méretű tulajdonságokkal rendelkező felületre vagy 100 µm-nél kisebb részecskéket tartalmaz. Megfigyelték, hogy a nagyobb részecskék megvédik a kis részecskéket a mechanikai kopástól.
Egy közelmúltban végzett tanulmányban szuperhidrofóbitásról számoltak be, amely lehetővé teszi az alkil-ketén-dimer (AKD) nanostrukturált fraktálfelületek megszilárdulását. Számos közlemény bemutatja a szuperhidrofób felületek előállítására szolgáló gyártási módszereket, beleértve a részecskeleválasztást, a szol-gél módszereket, a plazmafeldolgozást, a gőzleválasztást és az öntési technológiákat. A hatáskutatás jelenlegi lehetőségei elsősorban az alapkutatásban és a gyakorlati termelésben rejlenek. A közelmúltban vita alakult ki a Wenzel és a Cassie-Baxter modellek alkalmazhatóságáról. A Wenzel és Cassie-Baxter modell felületi energiaperspektívájának megkérdőjelezésére és az érintkezési vonal perspektívájának elősegítésére tervezett kísérletben vízcseppeket helyeztek el egy sima hidrofób helyen egy durva hidrofób területen, egy durva hidrofób helyen egy sima hidrofób területen. és egy hidrofil hely egy hidrofób régióban. A kísérletek kimutatták, hogy az érintkezési vonal felületi kémiáját és geometriáját befolyásolta az érintkezési szög és az érintkezési szög hiszterézis, de az érintkezési vonalon belüli felületnek nincs hatása. Felmerült az az érv is, hogy az érintkezési vonal egyenetlensége növeli a cseppek mobilitását.
HIDROFILITÁS ÉS HIDROFÓBITÁS (a görögül hydor - víz és philia - szerelem vagy fobosz - félelem, félelem * a. nedvesítő képesség hidrofóbia; n. Hydrophilie und Hydrophobie; f. hydrophilite et hydrophobie; i. hidrofilia concepts e hidrofóbia) - vagy az általuk alkotott testek; ez az affinitás az intermolekuláris kölcsönhatás erőinek köszönhető. A hidrofilitás és a hidrofób fogalma egyaránt vonatkozhat egy anyagra, a test felületére és a fázisok (testek) határfelületén lévő vékony (határértéken egy molekula vastagságú) rétegre. A hidrofilitás és a hidrofóbicitás a liofilitás és a liofobicitás speciális esetei - az anyagok különböző folyadékokkal való molekuláris kölcsönhatásának jellemzői.
A hidrofilitás általános mértéke a vízmolekulák kötési energiája a test felszínéhez; a nedvesedés hője alapján határozható meg, hogy egy adott test anyaga oldhatatlan-e. A hidrofóbságot a hidrofilitás alacsony fokának tekintik, mert A víz molekulái és bármely test között az intermolekuláris vonzási erők kisebb-nagyobb mértékben mindig hatnak. A hidrofilitás és a hidrofóbitás egy csepp víz sima testfelületen történő szétterítésével értékelhető (ábra); az érintkezési szög jellemzi; hidrofil felületen a csepp teljesen, hidrofób felületen részben, a csepp felületei és a nedves test közötti szög pedig attól függ, hogy mennyire hidrofób a test.
Minden olyan test, amelyben a molekuláris (atomi, ionos) kölcsönhatások intenzitása kellően nagy, hidrofil. A hidrofilitás különösen kifejezett ionos kristályrácsoknál (például stb.), valamint szilikátüvegeknél. Hidrofóbok az oxidfilmet nem tartalmazó fémek, a molekulában túlsúlyban lévő szénhidrogéncsoportokat tartalmazó szerves vegyületek (például paraffinok, zsírok, viaszok, egyes műanyagok) és más, gyenge intermolekuláris kölcsönhatású anyagok.
A hidrofilitás és hidrofób fogalma nemcsak a testekre vagy azok felületére vonatkozik, hanem az egyes molekulákra vagy a molekula egyes részeire is. Így a felületaktív anyagok molekuláiban hidrofil (poláris) és hidrofób (szénhidrogén) csoportokat különböztetnek meg. Az ilyen anyagok adszorpciója következtében a testfelület hidrofilitása drámaian megváltozhat. A hidrofilitás növekedését hidrofilizációnak, a csökkenést pedig hidrofóbizálásnak nevezzük. Mindkét jelenség fontos szerepet játszik a módszerben. A hidrofilizálás szelektív nyúlásványokat eredményez. Erre a célra szerves (keményítő, dextrin stb.) és szervetlen (folyékony üveg, nátrium-cianid stb.) reagenseket használnak. A hidrofóbizálást speciális gyűjtőreagensek hozzáadása okozza. Lásd még .