heeft u ooit zoiets weerzinwekkends geroken dat u de kamer moest verlaten? Heb je ooit zo ‘ n hekel gehad aan een collega dat je niet langer in dezelfde ruimte als hen kon zijn? Als je antwoord ja op een, of alle, van deze vragen, dan begrijp je hoe een hydrofoob molecuul voelt als het in water.,

de energie die nodig is om uit het stinkende gebied te lopen is begrijpelijk, zelfs voelbaar, maar de energie die geassocieerd wordt met de afkeer van water van een hydrofoob molecuul is in feite kwantificeerbaar!

om te begrijpen hoe hydrofobe moleculen met elkaar vergeleken kunnen worden, moeten we de vraag stellen (en uiteindelijk beantwoorden) Wat is een hydrofobe molecule?

Wat Is een hydrofoob molecuul?,

de noodzaak voor de hydrofobe verbinding (vaak aangeduid als een hydrofobe) om zich te scheiden van water is inherent aan de structuur van het molecuul zelf, dat is de reden waarom deze types van moleculen worden aangeduid als hydro-FOB (waterhatende). De oplosbaarheid van een hydrofobe, en zelfs een hydrofiele verbinding, is een complex fenomeen met zowel thermodynamische en kinetische componenten.,

het onvermogen van een hydrofobe om zich met water te mengen is in feite een kwantificeerbare energie (de Gibbs vrije energie van de oplossing) die geassocieerd is met vele factoren, waaronder, maar zeker niet beperkt tot: i-de diëlektrische constante (ε) van het oplosmiddel, ii-de oppervlaktespanning (γ) van het systeem, iii-de verdelingscoëfficiënt (of constante), iv-de mobiliteit van de opgeloste stof als functie van de diffusiewet van Fick en v-Het chemische potentieel (μ) van de opgeloste stof.,

hydrofobe eigenschappen

hoewel er vele andere factoren spelen om de oplosbaarheid van een verbinding in water te bepalen, is een simplistische benadering die al deze kwantificeerbare metingen generaliseert, nederig te zeggen ‘Als-Lost-als’. Deze zin betekent dat wanneer een oplosmiddel (bijvoorbeeld water) heeft een soortgelijke structuur als een opgeloste stof, dan zullen de twee mengen (dat wil zeggen de opgeloste stof zal oplossen in het oplosmiddel).

hoe reageren hydrofobe moleculen met Water?

Dit is de simplistische reden waarom hydrofiele moleculen in water oplossen en hydrofobe moleculen niet., Hydrofobe stoffen zijn aanwezig in de natuur en binnen het chemische laboratorium. Ze kunnen worden gewonnen uit planten, gemaakt uit vet of gesynthetiseerd uit andere bronnen. Enkele opmerkelijke hydrofobe voorbeelden zijn koolwaterstoffen (bijvoorbeeld benzine), plantaardige olie, vetalcoholen/zuren en zelfs de cholesterol in je bloed!, Oxiteno gebruikt veel van deze hydrofoons bij de synthese van zijn oppervlakteactieve stoffen, waaronder (a) vetalcoholen (zoals lauryl-en stearylalcoholen), (b) vetzuren (zoals olie-en stearinezuur), (c) talgaminen, (d) vertakte alcoholen, (e) synthetische alcoholen met korte ketens en nog veel meer. Voor een volledige lijst van hydrofobe moleculen die Oxiteno gebruikt om surfactanten te produceren, bezoek hier, maar voor nu, laten we beter definiëren de verschillen tussen hydrofiele en hydrofobe moleculen.

Wat is het verschil tussen hydrofiel en hydrofoob?,

in water gedragen deze hydrofobe stoffen zich anders dan hun hydrofiele tegenhangers, maar wat is het verschil tussen een hydrofiele en hydrofobe verbinding? Hydrophobic molecules komen in een grote verscheidenheid van structuren, maar een vrij gemeenschappelijk thema Onder dan is een afwezigheid van polariteit binnen de structuur zelf.

De meeste, maar niet alle, hydrofoons bevatten grote delen koolstof en waterstof, twee atomen die weinig tot geen polariteit binnen de structuur van de verbinding., Het ontbreken van de polariteit van een hydrofobe in combinatie met de relatief hoge diëlektrische constante van water (ε =78)a, zorgt voor een zeer onhoudbare situatie tussen de twee componenten, wat uiteindelijk resulteert in een fase-gescheiden oplossing, zoals je zou vinden bij een mengsel van olie-en-water.

dit concept van polariteit kan worden geschat aan de hand van de typen atomen in de in-verbinding, hun architectonische rangschikking in het molecuul en de aanwezigheid van geladen soorten binnen de component., De aanwezigheid van atomen die een lading dragen (Ionische soorten) of die eenvoudig een dipoolmoment in het molecuul kunnen genereren verhoogt de polariteit van de verbinding.

laten we water als een goed voorbeeld nemen voor een polair molecuul, waarin het zuurstofatoom covalent gebonden is aan twee waterstofatomen, die een paar elektronen delen in elk van deze ‘O-To-H’ covalente bindingen. Het zuurstofatoom in water is een sterk elektronegatief atoom, waardoor de elektronen binnen de covalente binding tussen de zuurstof-en-waterstofatomen dichter bij de zuurstof worden ‘gehouden’.,

men kan elektronegativiteit vergelijken met een spel van touwtrekken, waarbij de elektronen die de covalente binding creëren in de richting van de sterkere speler worden getrokken, in dit geval zuurstof.

omdat de elektronen dichter bij het zuurstofatoom in het watermolecuul liggen en omdat elektronen een negatieve lading dragen, heeft het zuurstofatoom een lichte negatieve lading. Dit heeft het gevolg van het creëren van een lichte positieve lading op de waterstofatomen in het watermolecuul., Omdat het hele molecuul nu een oppervlakte heeft die licht negatief is en een oppervlakte die licht positief is, kan water beschouwd worden als Polaire eigenschappen (zoals een magneet een positieve en negatieve terminal draagt). Herinnerend aan de titel van Paula Abdul ’s beruchte lied, “Opposites Attract”, wordt de positieve oppervlakte van het watermolecuul’ aangetrokken ‘ door het negatieve gedeelte van een ander watermolecuul.

de watermoleculen zullen op één lijn staan en een netwerk van watermoleculen vormen, vaak aangeduid als waterstofbindingen., Het is dit waterstofbindingsnetwerk van watermoleculen dat ervoor zorgt dat water een ongewoon hoog kookpunt heeft voor zo ’n klein molecuul, en de reden dat ijs uitzet tijdens die koude winternachten… waardoor je leidingen barsten, waardoor er een enorm waterlek onder je huis ontstaat, waardoor je om 1 uur’ s nachts de loodgieter belt, waarvoor hij een extra vergoeding vraagt voor het late-night gesprek, waardoor de hele buurt wakker wordt… allemaal vanwege het bestaan van een lichte polariteit in de structuur van H2O… maar ik dwaal af, sorry.,

omgekeerd bevatten hydrofobe moleculen geen gebieden met polariteit binnen hun structuur en mengen ze zich dus met water. Hydrofoons hebben niet de juiste fysische eigenschappen te verstoren water waterstof bonding netwerk, en dus worden gedegradeerd tot aggregeren binnen de waterige oplossing. Hier nemen natuurkunde en meetkunde het over. De geometrische vorm met het hoogste volume en het laagste oppervlak is een bol, wat de reden is waarom hydrofobe moleculen de neiging hebben om sferische vormen te vormen wanneer ze in water worden geplaatst., Deze ‘oliedruppels’ nemen deze bolvormige vorm aan om contact met het polaire oplosmiddel te minimaliseren, waardoor de energie aan het oppervlak wordt verminderd (bedenk dat de laagste energietoestand van een systeem altijd de voorkeur heeft).

oppervlakteactieve stoffen en hydrofobe voorbeelden

terwijl fysica en meetkunde ons tot dit punt hebben geleid, is slimme chemie wat deze hydrofoons naar een nieuw gebied van de oppervlaktewetenschap heeft gebracht. De natuur, evenals slimme wetenschappers, hebben gebruik gemaakt van de neiging van een hydrofobe om samen te voegen in water door de moleculaire architectuur van de hydrofobe te wijzigen.,

als een hydrofobe covalent verbonden is met een hydrofiele entiteit, wordt een nieuw type molecuul gevormd dat naast elkaar kan bestaan op het raakvlak tussen olie en water. Deze types van samenstellingen die verschillende secties van hydrophobicity en hydrophilicity hebben worden beschouwd om agenten te zijn die aan de oppervlakte van twee (of meer) tegengesteld substraten actief zijn. Wegens deze eigenschappen, worden deze samenstellingen algemeen bedoeld als SURF-ACT-mieren.,

door de structuur van een oppervlakteactieve stof kan het hydrofobe gedeelte interageren met andere hydrofobe stoffen in de oplossing, terwijl het hydrofiele gedeelte van de oppervlakteactieve stof kan worden gedispergeerd in het waterige medium. Dit heeft diepgaande verbeteringen op de oplosbaarheid van een hydrophobic samenstelling in water, aangezien oppervlakteactieve stoffen helpen om de energie tussen de twee niet mengbare substraten te verlagen.

twee van de bekendste methoden om de energie aan het oppervlak te meten, zijn het bepalen van de contacthoek

  1. van een oplossing op een bepaald oppervlak of
  2. interfaciale spanning van twee niet mengbare vloeistoffen / oplossingen.,

beide methoden hebben betrekking op de geometrische vorm (denk aan de geometrie van Archemedes) van de energie van het gehele systeem, terwijl oplossingen met een hogere oppervlakte-energie (d.w.z. geen oppervlakte-actieve stof) een meer bolvormige vorm zullen aannemen en oplossingen met een lagere oppervlakte-energie een steeds ovalere vorm zullen krijgen (‘ovaliteit’neemt toe met de hoeveelheid of sterkte van de oppervlakte-actieve stof).Oxiteno is een toonaangevende Innovator voor oppervlakteactieve stoffen

al meer dan 30 jaar richt Oxiteno zich op de ontwikkeling van betere, groenere en veiligere oppervlakteactieve stoffen voor gebruik in de industriële en commerciële markten., Onze kennis van Oppervlaktechemie in combinatie met ons vermogen om te voldoen aan de industriële volumes van oppervlakteactieve stoffen heeft de producten van Oxiteno in een verscheidenheid van marktsegmenten geplaatst, met inbegrip van oppervlakteactieve stoffen voor olie & Gas, agrarische oppervlakteactieve stoffen en zelfs in uw huis (in de vorm van cosmetica en reinigingsproducten).

Oxiteno benadrukt het belang van het produceren van een veilig product voor iedereen om te gebruiken, terwijl ook het vinden van nieuwe manieren om onze ecologische voetafdruk verder te minimaliseren., Sourcing voor hernieuwbare, biologisch afbreekbare en milieuvriendelijke grondstoffen is een taak die Oxiteno op zichzelf legt om een toekomst te behouden voor de oppervlakteactieve industrie die zo veel gebieden van de samenleving heeft geholpen.

bezoek vandaag onze website voor meer informatie over Oxiteno ‘ s productlijn en het team van fabrikanten van oppervlakteactieve stoffen.