Unii oameni de la școală au avut noroc la lecțiile de chimie nu doar să scrie teste plictisitoare și să calculeze masa molară sau să indice valența, ci și să urmărească modul în care profesorul conduce experimentele. În mod invariabil, ca parte a experimentului, ca prin magie, lichidele din eprubete își schimbau culoarea în mod imprevizibil, iar altceva putea exploda sau arde frumos. Poate că nu la fel de impresionante, dar totuși interesante sunt experimentele în care se folosesc substanțe hidrofile și hidrofobe. Apropo, ce este asta și de ce sunt ei curioși?
Proprietăți fizice
La lecțiile de chimie, când parcurgem un alt element din tabelul periodic, precum și toate substanțele de bază, am vorbit mereu despre diferitele lor caracteristici. Au fost atinse și proprietățile lor fizice: densitatea în condiții normale, punctele de topire și de fierbere, duritatea, culoarea, conductivitatea electrică, conductibilitatea termică și multe altele. Uneori s-a vorbit despre caracteristici precum hidrofobicitatea sau hidrofilitatea, dar, de regulă, nu vorbesc despre acest lucru separat. Între timp, acesta este un grup destul de interesant de substanțe care pot fi întâlnite cu ușurință în viața de zi cu zi. Așa că ar fi util să aflați mai multe despre ei.
Substanțe hidrofobe
Exemplele pot fi luate cu ușurință din viață. Deci, nu puteți amesteca apa cu ulei - toată lumea știe acest lucru. Pur și simplu nu se dizolvă, ci rămâne plutind în bule sau o peliculă la suprafață, deoarece densitatea sa este mai mică. Dar de ce există aceasta și ce alte substanțe hidrofobe există?
Acest grup include de obicei grăsimi, unele proteine și siliconi. Numele substanțelor provine de la cuvintele grecești hydor - apă și phobos - frică, dar asta nu înseamnă că moleculele se tem. Sunt pur și simplu ușor sau complet insolubile, sunt numite și nepolare. Hidrofobicitatea absolută nu există nici măcar acele substanțe care, s-ar părea, nu interacționează deloc cu apa, o absorb totuși, deși în cantități neglijabile. În practică, contactul unui astfel de material cu H2O apare sub formă de peliculă sau picături, sau lichidul rămâne la suprafață și ia forma unei mingi, deoarece are cea mai mică suprafață și asigură un contact minim.
Proprietățile hidrofobe sunt explicate de anumite substanțe. Acest lucru se datorează ratei scăzute de atracție pentru, așa cum se întâmplă, de exemplu, cu hidrocarburile.
Substante hidrofile
Numele acestui grup, după cum ați putea ghici, provine și din cuvinte grecești. Dar, în acest caz, a doua parte a philia este dragostea, iar aceasta caracterizează perfect relația acestor substanțe cu apa - „înțelegere reciprocă” completă și solubilitate excelentă. Acest grup, numit uneori „polar”, include alcooli simpli, zaharuri, aminoacizi etc. Prin urmare, au aceste caracteristici deoarece au o energie mare de atractie fata de molecula de apa. Strict vorbind, în general, toate substanțele sunt hidrofile într-o măsură mai mare sau mai mică.
Amfifilicitate
Se întâmplă ca substanțele hidrofobe să poată avea simultan proprietăți hidrofile? Se dovedește că da! Acest grup de substanțe se numește amfifile sau amfifile. Rezultă că aceeași moleculă poate avea în structura sa atât elemente solubile - polare, cât și hidrofuge - nepolare. De exemplu, unele proteine, lipide, surfactanți, polimeri și peptide au astfel de proprietăți. Atunci când interacționează cu apa, ele formează diverse structuri supramoleculare: monostraturi, lipozomi, micelii, membrane cu două straturi, vezicule etc. Grupările polare sunt orientate spre lichid.
Sensul și aplicarea în viață
Pe lângă interacțiunea dintre apă și ulei, se pot găsi o mulțime de dovezi că substanțele hidrofobe se găsesc aproape peste tot. Astfel, suprafețele curate de metale, semiconductori, precum și pielea animalelor, frunzele plantelor și învelișul chitinos al insectelor au proprietăți similare.
În natură, ambele tipuri de substanțe sunt importante. Astfel, hidrofilele sunt utilizate în transportul în organismele animalelor și plantelor, produsele finale ale metabolismului sunt, de asemenea, excretate cu ajutorul soluțiilor de fluide biologice. Substanțele nepolare sunt de mare importanță în formarea membranelor celulare, care au De aceea astfel de proprietăți joacă un rol important în cursul proceselor biologice.
În ultimii ani, oamenii de știință au dezvoltat noi substanțe hidrofobe care pot fi folosite pentru a proteja diverse materiale de umezire și contaminare, creând astfel chiar suprafețe cu autocurățare. Imbracaminte, produse metalice, materiale de constructii, sticla auto - sunt multe domenii de aplicare. Studierea ulterioară a acestui subiect va duce la dezvoltarea unor substanțe multifobe care vor deveni baza pentru suprafețele rezistente la pete. Prin crearea unor astfel de materiale, oamenii vor putea economisi timp, bani și resurse și, de asemenea, va fi posibilă reducerea gradului de produse de curățare. Deci, evoluțiile ulterioare vor aduce beneficii tuturor.
Hidrofgeneralitate (greacă ὕδωρ - hidro, apă și φόβος - phobos, frică) - capacitatea suprafeței unei substanțe de a nu fi umezită cu apă. Apa de la suprafața unei substanțe hidrofobe se adună în picături care nu pătrund în interior.
Fizica hidrofobiei
Natura fizico-chimică a hidrofobicității este asociată cu legile termodinamice fundamentale, în special cu dorința sistemului de a obține un minim de energie prin eliberarea de energie în mediu. Majoritatea oamenilor nu sunt interesați de lucruri atât de complexe, prin urmare, ca simplificare, a apărut conceptul de forțe hidrofobe (deși astfel de forțe nu există fizic).
În practică, pentru a crea suprafețe hidrofobe, se folosesc molecule nepolare, care par să „respindă” apa. Un proces similar poate fi observat atunci când o picătură de ulei lichid cade în apă.
În prezent, fenomenul de superhidrofobicitate este utilizat în multe sisteme nanotehnologice.
Hidrofobicitatea și materialele de construcție
Hidrofobia este o calitate utilă pentru unele materiale de construcție (ciment, folii), împiedicând pătrunderea apei. Adesea, materialele termoizolante, cum ar fi vata minerală, sunt impregnate cu substanțe speciale care creează un microfilm hidrofob.
Fiabilitatea stratului hidrofob
Contactul cu majoritatea solvenților și uleiurilor poate duce la pierderea hidrofobicității. De asemenea, se pierde atunci când materialul este contaminat. După pierderea hidrofobicității, suprafața devine permeabilă.
Nu este nevoie să confundăm hidrofobicitatea și rezistența la apă. De exemplu, polietilena este impermeabilă, așa că o peliculă făcută din ea, chiar umezită cu alcool sau foarte murdară (dar fără găuri), nu va permite trecerea apei. O peliculă de impermeabilizare, bazată pe hidrofobicitatea stratului de suprafață și care permite aerului să treacă, va servi doar până când stratul exterior își pierde hidrofobicitatea, de exemplu, din microparticulele de praf.
Instituție de învățământ de stat de învățământ profesional superior
Ministerul Sănătății al Federației Ruse
(GBOU VPO NSMU Ministerul Sănătății din Rusia)
Departamentul de Chimie Medicală
Abstract
SUBSTANȚE HIDROFILE, HIDROFOBE, AMFIFILE: ÎN NATURĂ ȘI ÎN CORPUL UM.
(Revizuire de literatura)
Finalizat:
Verificat:
Introducere
Apa este una dintre cele mai abundente substanțe de pe Pământ. Acoperă cea mai mare parte a suprafeței pământului. Aproape toate viețuitoarele sunt compuse în principal din apă. La om, conținutul de apă din organe și țesuturi variază de la 20% (în țesutul osos) la 85% (în creier). Aproximativ 2/3 din masa unei persoane este apă, în corpul unei meduze până la 95% este apă, chiar și în semințele de plante uscate apa este de 10-12%.
Apa are unele proprietăți unice. Aceste proprietăți sunt atât de importante pentru organismele vii încât este imposibil să ne imaginăm viața fără acest compus de hidrogen și oxigen.
În ceea ce privește apa, toate substanțele sunt împărțite în două grupe: hidrofile - „apa iubitoare” și hidrofobe - „teamă de apă” (din grecescul „hydro” - apă, „phileo” - dragoste și „phobos” - frică). Proprietățile acestor substanțe, precum și semnificația lor în natură, vor fi discutate în lucrarea noastră.
Substanțe hidrofile și hidrofobe
Substanțele hidrofile (greacă „hidro” - apă, „phileo” - dragoste) sunt substanțe a căror energie de atracție față de moleculele de apă depășește energia legăturilor de hidrogen (energia de atracție dintre moleculele de apă), prin urmare multe substanțe hidrofile sunt foarte solubile în apă .
Substanțele hidrofile interacționează intens cu moleculele de apă. Hidrofilitatea se caracterizează prin mărimea legăturii de adsorbție a substanțelor cu moleculele de apă, formarea de compuși nespecificați cu acestea și distribuția cantității de apă în funcție de valorile energiei de legătură. Hidrofilia este determinată în principal de energia de legare a monostratului de adsorbție, deoarece straturile ulterioare sunt mult mai slab legate de substanță. Hidrofilia poate fi exprimată prin căldura de adsorbție a vaporilor de apă sau căldura de umectare, precum și prin munca de umectare a unei unități de suprafață a unei substanțe.
Substanțele hidrofobe (greacă „hidro” - apă, „phobos” - frică) sunt substanțe a căror energie de atracție a moleculelor față de moleculele de apă este mai mică decât energia legăturilor de hidrogen ale moleculelor de apă. Substanțele hidrofobe includ grăsimi, unii carbohidrați (amidon, glicogen, fibre), acizi nucleici, ATP și majoritatea proteinelor care sunt insolubile în apă.
Nu există substanțe absolut hidrofobe („repelente la apă”); chiar si cele mai hidrofobe - hidrocarburi si fluorocarburi - suprafete absorb apa. Prin urmare, hidrofobicitatea este considerată un grad scăzut de hidrofilitate.
G. și g pot fi apreciate, ca și umectarea unei suprafețe cu apă (în aer), prin valoarea unghiului de contact q: pentru suprafețe 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.
Substanțele hidrofile sunt substanțe cu substanțe chimice polare. legături: halogenuri, oxizi și hidrații acestora, carbonați, sulfați, fosfați, silicați și aluminosilicați (argile, sticlă), precum și membranele celulare. Suprafețele pure de metale, carbon, semiconductori, substanțe formate din molecule slab polare, frunze de plante, piele de animale și învelișul chitinos al insectelor sunt hidrofobe. Toate grupările polare care fac parte din moleculele de surfactant - surfactanți - COOH, -NH2, -SO3Na etc., sunt hidrofile; radicalii hidrocarburi asociati acestora sunt hidrofobi.
Substanțe amfifile
Amfifilicitatea este o proprietate a moleculelor de substanțe (de obicei organice) care au atât proprietăți hidrofile, cât și proprietăți hidrofobe. Moleculele compuşilor amfifili sunt asemănătoare mormolocului: constau dintr-o coadă lungă de hidrocarbură (de obicei formată din mai mult de zece grupe CH2), care asigură solubilitatea în medii nepolare, şi un cap polar, responsabil de proprietăţile hidrofile. Astfel, compușii amfifilici „iubesc” simultan atât apa (adică sunt hidrofili) cât și solvenții nepolari (aceștia prezintă proprietăți hidrofobe).
În funcție de tipul de grupare hidrofilă, se disting compușii amfifili care poartă o grupă funcțională cationică sau anioică încărcată și compușii amfifilici cu o grupă funcțională neîncărcată. Marea majoritate a compușilor organici cunoscuți poartă mai mult de o grupare funcțională încărcată. Un exemplu de astfel de substanțe sunt compușii macromoleculari - proteine, lipoproteine, copolimeri bloc etc. Prezența unei structuri terțiare în moleculele proteice, formată ca urmare a interacțiunilor intramoleculare ale grupurilor funcționale (polare sau nepolare) între ele, demonstrează în sine natura amfifilă a acestor compuși.
Un alt exemplu de compuși amfifilici este majoritatea medicamentelor, ale căror molecule combină un set de grupuri funcționale specifice necesare pentru legarea eficientă la receptorul țintă.
Compușii amfifili joacă un rol deosebit în natura vie. Nici un animal sau plantă nu poate exista fără ele. Sunt molecule amfifile care alcătuiesc membrana celulară, care separă un organism viu de un mediu extern ostil. Aceste molecule sunt cele care alcătuiesc organelele interne ale celulei, participă la procesul de diviziune a acesteia și sunt implicate în schimbul de substanțe cu mediul. Moleculele amfifile servesc drept hrană pentru noi și se formează în corpul nostru și participă la reglarea internă și la ciclul acidului biliar. Corpul nostru conține mai mult de 10% molecule amfifile. Acesta este motivul pentru care agenții tensioactivi sintetici pot fi periculoși pentru organismele vii și, de exemplu, pot dizolva membrana celulară și pot duce la moartea acesteia.
Concluzie
În natură, ambele tipuri de substanțe sunt importante. Puteți găsi o mulțime de dovezi că substanțele hidrofobe se găsesc aproape peste tot. Astfel, suprafețele curate de metale, semiconductori, precum și pielea animalelor, frunzele plantelor și învelișul chitinos al insectelor au proprietăți similare. La rândul lor, hidrofilele sunt utilizate în transportul de nutrienți în corpurile animalelor și al plantelor, produsele finale ale metabolismului sunt, de asemenea, excretate folosind soluții de fluide biologice. Substanțele nepolare sunt de mare importanță în formarea membranelor celulare care au permeabilitate selectivă. De aceea, astfel de proprietăți joacă un rol important în cursul proceselor biologice. În ultimii ani, oamenii de știință au dezvoltat noi substanțe hidrofobe care pot fi folosite pentru a proteja diverse materiale de umezire și contaminare, creând astfel chiar suprafețe cu autocurățare. Imbracaminte, produse metalice, materiale de constructii, sticla auto - sunt multe domenii de aplicare. Studierea ulterioară a acestui subiect va duce la dezvoltarea unor substanțe multifobe care vor deveni baza pentru suprafețele rezistente la pete. Prin crearea unor astfel de materiale, oamenii vor putea economisi timp, bani și resurse și, de asemenea, se va putea reduce gradul de poluare a mediului din produsele de curățare. Deci, evoluțiile ulterioare vor aduce beneficii tuturor.
Referințe
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
Unghi de contact de 165 de grade cu apa pe suprafață modificat folosind tehnologia cu plasmă Sistem chimic de suprafață. Unghiul de contact este unghi roșu plus 90 de grade.
Picături de apă pe suprafața hidrofobă a ierbii
Termen hidrofob provine din greaca veche ὑδρόφοβος, „având teroarea apei”, construit din ὕδωρ, „apă”, și φόβος, „frică”.
Fundal chimic
Interacțiunea hidrofobă este în primul rând un efect entropic rezultat din ruperea legăturilor de hidrogen foarte dinamice dintre moleculele de apă de către un dizolvat lichid nepolar care formează o structură asemănătoare clatratului în jurul moleculelor nepolare. Această structură se formează mai bine ordonată decât moleculele de apă libere, datorită poziționării moleculei de apă pentru a interacționa cât mai mult posibil cu ea însăși și, astfel, are ca rezultat o stare de entropie mai mare, ceea ce face ca moleculele nepolare să se grupeze împreună pentru a reduce suprafața expusă. la apă și reducând entropia sistemului. Astfel, cele 2 faze nemiscibile (hidrofile versus hidrofobe) se vor schimba in asa fel incat aria lor interfaciala respectiva sa fie minima. Acest efect poate fi vizualizat într-un fenomen numit separare de fază.
Superhidrofobicitate
Picătură de apă pe o plantă cu frunze de lotus.
Superhidrofob suprafețele, cum ar fi frunzele plantei de lotus, sunt cele care sunt extrem de greu de umezit. Unghiurile de contact ale picăturilor de apă depășesc 150°. Acesta este denumit efectul lotusului și este în primul rând o proprietate fizică legată de tensiunea interfacială, mai degrabă decât o proprietate chimică.
teorie
În 1805, Thomas Young a determinat unghiul de contact și thetas prin analiza forțelor care acționează asupra fluidului în repaus a unei picături pe o suprafață solidă înconjurată de gaz.
WENZEL a stabilit că atunci când lichidul este în contact direct cu suprafața microstructurală, θ se va schimba în θ W*
cos θ W * = r cos θ (\displaystyle \cos (\theta)_(W)*=r\cos (\theta)\,)Unde R reprezintă raportul dintre suprafața reală și suprafața proiectată. Ecuația Wenzel arată că microstructurarea unei suprafețe sporește tendința naturală a suprafeței. O suprafață hidrofobă (una care are un unghi de contact inițial mai mare de 90°) devine mai hidrofobă atunci când este microstructurată - noul său unghi de contact devine mai mare decât originalul. Cu toate acestea, o suprafață hidrofilă (una care are un unghi de contact inițial mai mic de 90°) devine mai hidrofilă atunci când este microstructurată - noul său unghi de contact va deveni mai mic decât cel original. Cassie și Baxter au descoperit că dacă lichidul este suspendat pe vârfurile microstructurilor, θ se va schimba în & thetas CB*:
cos θ CB * = φ (cos θ + 1) - 1 (\displaystyle \cos (\theta)_(\text (CB)) *=\varphi (\cos \theta +1)-1\, )unde φ este fracția din suprafața solidului care este în contact cu lichidul. Lichidul în starea Cassie-Baxter este mai mobil decât în starea Wenzel.
Putem prezice dacă ar trebui să existe o stare Wenzel sau Cassie-Baxter prin calcularea noului unghi de contact din ambele ecuații. La minimizarea argumentului energiei libere, raportul prezis de noul unghi de contact mai mic este starea cel mai probabil să existe. În termeni matematici, pentru ca o stare Cassie-Baxter să existe, inegalitatea trebuie să fie adevărată.
cos θ > φ - 1 r - φ (\displaystyle \\cos theta>(\frac (\varphi -1)(r-\varphi)))Un criteriu alternativ recent pentru starea Cassie-Baxter afirmă că starea Cassie-Baxter există dacă sunt îndeplinite următoarele 2 condiții: 1) liniile de contact ale forțelor depășesc forțele corpului greutății nesusținute a căderii și 2) microstructura este suficient de înaltă pentru a împiedica lichidul care unește microstructurile să atingă baza microstructurii.
Un nou criteriu pentru comutarea între stările Wenzel și Cassie-Baxter a fost dezvoltat recent, bazat pe rugozitatea suprafeței și energia de suprafață. Criteriul se concentrează pe capacitatea aerului de a prinde picăturile de lichid pe suprafețe neuniforme, ceea ce ar putea spune dacă modelul Wenzel sau modelul Cassie-Baxter ar trebui să fie utilizat pentru o anumită combinație de rugozitate și energie a suprafeței.
Unghiul de contact este o măsură a hidrofobicității statice, iar histereza unghiului de contact și unghiul de alunecare sunt măsuri dinamice. Histerezisul unghiului de contact este un fenomen care caracterizează eterogenitatea suprafeței. Când o pipetă injectează lichid pe un solid, lichidul va forma un unghi de contact. Pe măsură ce pipeta injectează mai mult lichid, picătura va crește în volum, unghiul de contact va crește, dar limita sa trifazată va rămâne staționară până când se mișcă brusc spre exterior. Unghiul de contact al picăturii a fost chiar înainte de a avansa spre exterior se numește unghi de contact de avansare. Unghiul de contact în retragere este acum măsurat prin pomparea lichidului înapoi din picătură. Picătura va scădea în volum, unghiul de contact va scădea, dar limita sa trifazată va rămâne nemișcată până când se va retrage brusc spre interior. Unghiul de contact al picăturii a fost chiar înainte de a se retrage spre interior se numește unghi de contact de retragere. Diferența dintre unghiurile de contact în avans și retragere se numește histerezis unghiului de contact și poate fi utilizată pentru a caracteriza eterogenitatea suprafeței, rugozitatea și mobilitatea. Suprafețele care nu sunt omogene vor avea domenii care împiedică mișcarea liniei de contact. Unghiul de alunecare este o altă măsură a hidrofobicității dinamice și se măsoară prin depunerea unei picături pe o suprafață și înclinarea suprafeței până când picătura începe să alunece. În general, fluidele în starea Cassie-Baxter prezintă unghiuri de alunecare și histerezis unghiului de contact mai mici decât cele din starea Wenzel.
Cercetare și Dezvoltare
Dettre și Johnson au descoperit în 1964 că fenomenul de efect de lotus superhidrofob a fost asociat cu suprafețe hidrofobe aspre și au dezvoltat un model teoretic bazat pe experimente cu margele de sticlă acoperite cu parafină sau telomer TFE. Proprietățile de autocurățare ale suprafețelor micro-nanostructurate superhidrofobe au fost raportate în 1977. Materialele superhidrofobe formate cu plasmă RF perfluoroalchil, perfluoropolieter și RF au fost dezvoltate, utilizate pentru electroumezire și comercializate pentru aplicații biomedicale între 1986 și 1995. Au apărut alte tehnologii și aplicații. de la mijlocul anilor 1990. O compoziție ierarhică superhidrofobă durabilă, aplicată în una sau două etape, a fost dezvăluită în 2002, care conține particule nanometrice ≤ 100 nm, aplicate pe o suprafață având caracteristici de dimensiuni micron sau particule ≤ 100 um. S-a observat că particulele mai mari protejează particulele mici de uzura mecanică.
Într-un studiu recent, a fost raportată superhidrofobicitatea, permițând dimerului de alchil cetenă (AKD) să se solidifice în suprafețe fractale nanostructurate. Multe lucrări prezintă metode de fabricare pentru realizarea suprafețelor superhidrofobe, inclusiv depunerea de particule, metode sol-gel, procesare cu plasmă, depunere de vapori și tehnologii de turnare. Oportunitățile actuale pentru cercetarea de impact se află în primul rând în cercetarea de bază și producția practică. Recent a apărut o dezbatere cu privire la aplicabilitatea modelelor Wenzel și Cassie-Baxter. Într-un experiment menit să provoace perspectiva energiei de suprafață a modelului Wenzel și Cassie-Baxter și să promoveze perspectiva liniei de contact, picăturile de apă au fost plasate pe un loc hidrofob neted într-o regiune hidrofobă dur, un loc hidrofob dur într-o regiune hidrofobă netedă, şi un situs hidrofil într-o regiune hidrofobă. Experimentele au arătat că chimia suprafeței și geometria liniei de contact au fost afectate de unghiul de contact și histerezisul unghiului de contact, dar suprafața din interiorul liniei de contact nu a avut niciun efect. A fost de asemenea propus argumentul că creșterea denivelării în linia de contact crește mobilitatea picăturilor.
HIDROFILICITATE ȘI HIDROFOBICITATE (din grecescul hydor - apă și philia - iubire sau phobos - frică, frică * a. capacitatea de umectare hydrophoby; n. Hydrophilie und Hydrophobie; f. hydrophilite et hydrophobie; i. hidrofilia e hidrofobia) - concepte care caracterizează substanțele de afinitate sau corpuri formate de ei; această afinitate se datorează forțelor interacțiunii intermoleculare. Conceptele de hidrofilitate și hidrofobicitate se pot aplica în mod egal la o substanță, la suprafața unui corp și la un strat subțire (în limită, grosimea unei molecule) la interfața dintre faze (corpi). Hidrofilitatea și hidrofobicitatea sunt un caz special de liofilitate și liofobicitate - caracteristici ale interacțiunii moleculare a substanțelor cu diferite lichide.
O măsură generală a hidrofilității este energia de legare a moleculelor de apă la suprafața corpului; se poate determina prin căldura umezirii dacă substanţa unui corp dat este insolubilă. Hidrofobia este considerată ca un grad scăzut de hidrofilitate, deoarece Între moleculele de apă și orice corp, forțele intermoleculare de atracție acționează întotdeauna într-o măsură mai mare sau mai mică. Hidrofilitatea și hidrofobicitatea pot fi evaluate prin răspândirea unei picături de apă pe o suprafață netedă a corpului (Fig.); caracterizat prin unghiul de contact; pe o suprafață hidrofilă picătura se răspândește complet, pe o suprafață hidrofobă se răspândește parțial, iar mărimea unghiului dintre suprafețele picăturii și corpul umezit depinde de cât de hidrofob este corpul.
Toate corpurile în care intensitatea interacțiunilor moleculare (atomice, ionice) este suficient de mare sunt hidrofile. Hidrofilitatea este deosebit de pronunțată cu rețelele cristaline ionice (de exemplu, etc.), precum și cu paharele de silicat. Metalele cărora le lipsesc peliculele de oxid, compușii organici cu predominanța grupelor de hidrocarburi în moleculă (de exemplu, parafine, grăsimi, ceară, unele materiale plastice) și alte substanțe cu interacțiuni intermoleculare slabe sunt hidrofobe.
Conceptele de hidrofilitate și hidrofobicitate se aplică nu numai corpurilor sau suprafețelor acestora, ci și moleculelor individuale sau părților individuale ale moleculelor. Astfel, în moleculele de surfactanți se disting grupări hidrofile (polare) și hidrofobe (hidrocarburi). Hidrofilitatea suprafeței corpului se poate schimba dramatic ca urmare a adsorbției unor astfel de substanțe. O creștere a hidrofilității se numește hidrofilizare, iar o scădere se numește hidrofobizare. Ambele fenomene joacă un rol important în metodă. Hidrofilizarea are ca rezultat minerale selective de gangă. În aceste scopuri se folosesc reactivi organici (amidon, dextrină etc.) și anorganici (sticlă lichidă, cianura de sodiu etc.). Hidrofobizarea este cauzată de adăugarea de reactivi speciali de colectare. Vezi de asemenea.