Har du noen gang luktet noe så motbydelig at du måtte forlate rommet? Har du noen gang mislikte en co-worker så mye at du ikke lenger kunne stå for å være i samme rom som dem? Hvis du svarte ja på noen av, eller alle, av disse spørsmålene, så forstår du hvordan en hydrofobe molekyler føles når den er i vann.,
Den energien som kreves for å gå ut av stinky området er forståelig, selv håndgripelig, men den energien forbundet med et hydrofobt molekylet avsmak for vann er faktisk kvantifiserbare!
for Å forstå hvordan hydrofobe molekyler kan være i forhold til hverandre, vi trenger å spørre (og til slutt svar) spørsmålet, hva er et hydrofobt molekylet?
Hva Er et Hydrofobt Molekylet?,
behovet for hydrofobe sammensatte (ofte referert til som en hydrophobe) til å skille seg fra vann er knyttet til strukturen av molekylet seg selv, noe som er grunnen til disse typer molekyler som er referert til som hydro-fobi (vann-hate). Løseligheten av en hydrophobe, og selv en hydrofil sammensatte, er et komplekst fenomen har både termodynamiske og kinetiske komponenter.,
En hydrophobe er manglende evne til å blande med vann er faktisk en målbar energi (den Gibbs Fri Energi av løsning) som er forbundet med mange faktorer, inkludert, men absolutt ikke begrenset til: – jeg-den dielektriske konstanten (ε) av løsemiddel, ii-overflatespenning (γ) av systemet, iii-fordelingskoeffisient (eller konstant), iv-oppløst stoff mobilitet som en funksjon av Fick ‘ s lov av diffusjon og v-kjemiske potensial (μ) av oppløst stoff.,
Hydrofobe Egenskaper
Mens det er mange andre faktorer på spill for å finne et stoff som er oppløselig i vann, en forenklet tilnærming som generaliserer alle disse kvantifiserbare målinger er å ydmykt si at du » liker-oppløser-aktig. Dette uttrykket betyr at når et løsemiddel (for eksempel vann) har en lignende struktur til et oppløst stoff, så de to vil mix (dvs. oppløst stoff vil oppløse i løsemiddel).
Hvordan Gjøre Hydrofobe Molekyler Reagerer med Vann?
Dette er den enkle grunnen til at hydrofile molekyler oppløse i vann og hydrofobe molekyler ikke., Hydrofobe stoffer er til stede i naturen og i det kjemiske laboratoriet. De kan være hentet fra planter, gjengitt fra fett eller syntetisert fra andre kilder. Noen bemerkelsesverdige hydrofobe, er eksempler på hydrokarboner (f.eks. bensin), vegetabilsk olje, fatty alcohol/syrer og selv kolesterol i blodet!, Oxiteno bruker mange av disse hydrophobes i syntesen av sin overflateaktive stoffer, inkludert (en) fatty alcohol (for eksempel lauryl og stearyl alkohol), (b) fettsyrer (for eksempel oljesyre og stearic syrer), (c) talg aminer, (d) forgrenet alkoholer, (e) kort lenket-syntetiske alkoholer og mange flere. For en komplett liste av hydrofobe molekyler som Oxiteno bruker til å produsere tensider, gå her, men for nå, la oss bedre å definere forskjellene mellom hydrofile og hydrofobe molekyler.
Hva Er Forskjellen Mellom Hydrofile og Hydrofobe?,
Når du er i vannet, disse hydrofobe stoffer oppfører seg annerledes enn sine hydrofile kolleger, men hva er forskjellen mellom en hydrofile og hydrofobe sammensatt? Hydrofobe molekyler kommer i et bredt utvalg av strukturer, men en relativt vanlig tema blant deretter er et fravær av polaritet innenfor strukturen i seg selv.
de Fleste, men ikke alle, hydrophobes inneholder store deler av karbonatomer og hydrogens, to atomer som gir liten eller ingen prioritet innen den sammensatte strukturen., Mangelen på en hydrophobe er polaritet kombinert med relativt høy dielektrisk konstant vann (ε =78)a, som gjør for en svært uholdbar situasjon mellom to komponenter, som til slutt resulterer i en fase-skilt-løsning, mye som du ville finne med en blanding av olje og vann.
Dette konseptet av polaritet kan estimeres ved de typer av atomer i sammensatte, sin arkitektoniske arrangement i molekylet, og tilstedeværelse av ladede arter innen komponent., Tilstedeværelsen av atomer som har en kostnad (ionisk arter) eller det kan rett og slett generere en dipolmoment i molekylet, øker polaritet av det sammensatte.
La oss ta vann som et godt eksempel for de polare molekyler, som oksygen atom er covalently bundet til to hydrogen atomer, dele et par av elektroner i hver av disse ‘O-å-H’ covalent obligasjoner. Oksygen atom i vann er et sterkt electronegative atom, forårsaker elektroner i covalent bånd mellom oksygen og hydrogen atomer til å bli «holdt» closer til oksygen.,
Man kan sammenligne electronegativity til et spill av slepebåten-of-war, hvor elektronets som skaper covalent bond er trukket i retning av sterkere spiller, i dette tilfellet, oksygen.
Fordi elektronene er nærmere oksygen atom i vann molekylet, og fordi elektroner bære en negativ ladning, oksygen atom har en svak negativ kostnad forbundet med det. Dette har den konsekvens av å skape en svak positiv ladning på hydrogen atomer i vann molekylet., Fordi hele molekylet har nå et område som er litt negativ og et område som er litt positivt, vann kan anses å ha polare egenskaper (mye som en magnet bærer en positiv og negativ terminal). Minner om den tittelen fra Paula Abdul er beryktet sang, «Motsetninger Tiltrekker hverandre», den positive område av vann molekylet er «tiltrukket» til et annet vann molekylet negative delen.
vannmolekylene vil rett sammen, danner et nettverk av vannmolekyler, ofte referert til som hydrogenbinding., Det er dette hydrogenbinding nettverk av vannmolekyler som fører vann til å ha et uvanlig høyt kokepunkt for et så lite molekyl, og grunnen til at isen utvider seg i løpet av de kalde vinternettene… forårsaker dine rør til å sprekke, noe som skaper en massiv vann lekkasje under huset, forårsaker du å ringe rørleggeren på 1 a.m., som han anklager for en ekstra avgift for sent anrop, å våkne opp hele nabolaget… alt på grunn av eksistensen av en liten polaritet i H2O ‘ s struktur… men jeg digress, beklager.,
Omvendt, hydrofobe molekyler ikke inneholde områder av polaritet i sin struktur, og dermed blander med vann. Hydrophobes ikke har det riktige fysiske egenskaper for å forstyrre vann er hydrogenbinding nettverk, og dermed er henvist til å samle sammen i vandig løsning. Dette er hvor fysikk og geometri ta over. Fremkaller vår indre-Arkimedes, den geometriske formen med høyest volum og laveste arealet er en sfære, som er grunnen til at hydrofobe molekyler har en tendens til å danne sfæriske former når de ble plassert i vann., Disse «olje-dråper’ vedta dette sfærisk form, for å minimere kontakt med polare løsningsmidler, og dermed redusere energi på overflaten (husker at den laveste energi tilstand av et system er alltid favorisert).
Overflateaktivt middel og Hydrofobe Eksempler
Mens fysikk og geometri har ledet oss til dette punktet, smart kjemi er det som har tatt disse hydrophobes inn i nye område av overflaten vitenskap. Natur, så vel som kilde forskere, har tatt nytte av en hydrophobe har en tendens til å samle seg i vannet ved å endre hydrophobe er molekylær arkitektur.,
Hvis en hydrophobe er kovalent bundet til en hydrofil enhet, deretter en ny type molekylet er formet som kan co-eksistere i grensesnittet mellom olje og vann. Disse typer av forbindelser som har forskjellige deler av hydrophobicity og hydrophilicity er ansett for å være agenter som er Aktive på Overflaten av to (eller flere) motstridende underlag. På grunn av disse egenskapene, er disse forbindelsene er ofte referert til som SURF-HANDLE-MAUR.,
strukturen av et overflateaktivt stoff gjør den hydrofobe delen til å samhandle med andre hydrophobes i løsningen, mens de hydrofile område av det overflateaktive stoffet kan spres i den vandige media. Dette har dyptgripende forbedringer på løseligheten av et hydrofobt stoff i vann, som tensider bidra til å senke energi mellom de to immiscible underlag.
To av de mest kjente metoder for å måle energien på overflaten er å bestemme
- kontakt vinkel på en løsning på et bestemt overflaten eller
- interfacial spenning av to immiscible væsker/løsninger.,
Begge metoder knyttet geometrisk form (husk Archemedes’ geometri) av energien i hele systemet, mens løsninger med høyere overflaten energi (dvs. ingen overflateaktivt middel) vil vedta en mer sfærisk form og løsninger med lavere overflate energi vil ha en stadig mer oval form (‘ovality’ øker med mengden eller styrke av overflateaktivt stoff).
Oxiteno Er en Ledende Overflateaktivt stoff Innovatør
For mer enn 30 år, Oxiteno har viet seg til utvikling av bedre, grønnere og sikrere tensider for bruker hele den industrielle og kommersielle markeder., Vår kunnskap om overflaten kjemi sammen med vår evne til å møte den industrielle mengder tensider har plassert Oxiteno produkter i en rekke segmenter i markedet, inkludert tensider for Olje & Gass, Landbruks-overflateaktive stoffer og til og med til ditt hjem (i form av kosmetikk og rengjøringsprodukter).
Oxiteno understreker viktigheten av å produsere et trygt produkt til bruk for alle, mens også å finne nye måter å ytterligere redusere vår miljøpåvirkning., Sourcing for fornybar, biologisk nedbrytbar og miljøvennlig råvarer er en tyngende som Oxiteno steder på seg til å opprettholde en fremtid for den surfaktant-industrien som har hjulpet så mange områder i samfunnet.
Besøk vår hjemmeside i dag for å lære mer om Oxiteno produkt linje og team av overflateaktivt stoff produsenter.