Czy kiedykolwiek poczułeś coś tak odrażającego, że musiałeś wyjść z pokoju? Czy kiedykolwiek nie lubiłeś współpracownika tak bardzo, że nie mogłeś już znieść bycia w tej samej przestrzeni, co oni? Jeśli odpowiedziałeś twierdząco na którekolwiek lub wszystkie z tych pytań, to rozumiesz, jak czuje się cząsteczka hydrofobowa, gdy jest w wodzie.,

energia potrzebna do wyjścia ze śmierdzącego obszaru jest zrozumiała, wręcz namacalna, ale energia związana z niechęcią cząsteczki hydrofobowej do wody jest w rzeczywistości wymierna!

aby zrozumieć, w jaki sposób można porównać cząsteczki hydrofobowe do siebie, musimy zadać (i ostatecznie odpowiedzieć) pytanie, Czym jest cząsteczka hydrofobowa?

Co To jest cząsteczka hydrofobowa?,

potrzeba oddzielenia związku hydrofobowego (często określanego jako hydrofob) od wody jest nieodłączna dla struktury samej cząsteczki, dlatego tego typu cząsteczki są określane jako hydrofobowe (nienawidzące wody). Rozpuszczalność hydrofobu, a nawet związku hydrofilowego, jest złożonym zjawiskiem mającym zarówno składniki termodynamiczne, jak i kinetyczne.,

niezdolność hydrofobu do mieszania się z wodą jest w rzeczywistości wymierną energią (energią wolną Gibbsa roztworu), która jest związana z wieloma czynnikami, w tym, ale nie ograniczając się do: i-stała dielektryczna (ε) rozpuszczalnika, ii-napięcie powierzchniowe (γ) układu, iii-Współczynnik podziału (lub stała), iv-mobilność substancji rozpuszczonej w funkcji prawa dyfuzji Ficka i v-potencjał chemiczny (μ) substancji rozpuszczonej.,

właściwości hydrofobowe

Chociaż istnieje wiele innych czynników określających rozpuszczalność związku w wodzie, uproszczonym podejściem, które uogólnia wszystkie te wymierne pomiary, jest pokorne powiedzenie „jak-rozpuszcza-jak”. Wyrażenie to oznacza, że gdy rozpuszczalnik (na przykład woda) ma podobną strukturę do substancji rozpuszczonej, to dwa zmieszają się (tj. rozpuszczony rozpuści się w rozpuszczalniku).

jak reagują cząsteczki hydrofobowe z wodą?

jest to uproszczony powód, dla którego cząsteczki hydrofilowe rozpuszczają się w wodzie, a cząsteczki hydrofobowe nie., Substancje hydrofobowe występują w przyrodzie i w laboratorium chemicznym. Mogą być pozyskiwane z roślin, wytapiane z tłuszczu lub syntetyzowane z innych źródeł. Niektóre godne uwagi przykłady hydrofobowe są węglowodory (np. Benzyna), Olej roślinny, alkohole tłuszczowe / kwasy, a nawet cholesterol we krwi!, Oxiteno wykorzystuje wiele z tych hydrofobów w syntezie swoich środków powierzchniowo czynnych, w tym (a) alkohole tłuszczowe (takie jak laurylowe i stearylowe), (b) kwasy tłuszczowe (takie jak oleinowe i stearynowe), (c) aminy łoju, (d) alkohole rozgałęzione, (e) alkohole syntetyczne o krótkich łańcuchach i wiele innych. Aby uzyskać pełną listę cząsteczek hydrofobowych, które Oxiteno wykorzystuje do produkcji środków powierzchniowo czynnych, odwiedź tutaj, ale na razie lepiej zdefiniujmy różnice między cząsteczkami hydrofilowymi i hydrofobowymi.

Jaka jest różnica między Hydrofilem a Hydrofobem?,

w wodzie te hydrofobowe substancje zachowują się inaczej niż ich hydrofilowe odpowiedniki, ale jaka jest różnica między Związkiem hydrofilowym a hydrofobowym? Cząsteczki hydrofobowe występują w wielu różnych strukturach, ale stosunkowo częstym tematem wśród nich jest brak polaryzacji w samej strukturze.

większość, ale nie wszystkie, hydrofobów zawiera duże sekcje węgla i hydrogenów, dwa atomy, które zapewniają niewielką lub żadną polaryzację w strukturze związku., Brak polaryzacji hydrofobu w połączeniu ze stosunkowo wysoką stałą dielektryczną wody (ε =78) a, sprawia, że sytuacja między tymi dwoma składnikami jest bardzo nie do utrzymania, w wyniku czego powstaje roztwór oddzielony fazami, podobnie jak w przypadku mieszaniny oleju i wody.

to pojęcie polaryzacji można oszacować na podstawie typów atomów w związku in, ich układu architektonicznego w cząsteczce i obecności naładowanych gatunków w składniku., Obecność atomów, które przenoszą ładunek (gatunki jonowe) lub które mogą po prostu generować moment dipolowy w cząsteczce zwiększa polaryzację związku.

weźmy wodę jako dobry przykład dla polarnej cząsteczki, w której atom tlenu jest kowalencyjnie związany z dwoma atomami wodoru, dzieląc parę elektronów w każdym z tych wiązań kowalencyjnych 'od-do-H'. Atom tlenu w wodzie jest silnie elektronegatywnym atomem, powodując, że elektrony w wiązaniu kowalencyjnym między atomami tlenu i wodoru są „trzymane” bliżej tlenu.,

można porównać electronegativity do gry w przeciąganie liny, w której elektrony tworzące wiązanie kowalencyjne są ciągnięte w kierunku silniejszego gracza, w tym przypadku tlenu.

ponieważ elektrony są bliżej atomu tlenu w cząsteczce wody, a ponieważ elektrony przenoszą ładunek ujemny, atom tlenu ma niewielki ładunek ujemny związany z nim. Powoduje to powstanie niewielkiego ładunku dodatniego na atomach wodoru w cząsteczce wody., Ponieważ cała cząsteczka ma teraz obszar, który jest lekko ujemny i obszar, który jest lekko dodatni, woda może być uważana za cechę polarną (podobnie jak magnes niesie dodatni i ujemny terminal). Przywołując tytuł z niesławnej piosenki Pauli Abdul, „Opposites Attract”, pozytywny obszar cząsteczki wody jest „przyciągany” do negatywnej części innej cząsteczki wody.

cząsteczki wody będą się ze sobą równać, tworząc sieć cząsteczek wody, często określanych jako wiązanie wodorowe., To właśnie ta sieć wiązania wodoru z cząsteczkami wody powoduje, że woda ma niezwykle wysoką temperaturę wrzenia jak na tak małą cząsteczkę, i powód, dla którego lód rozszerza się podczas tych mroźnych zimowych nocy … powodując pękanie rur, co tworzy ogromny wyciek wody pod twoim domem, powodując, że dzwonisz do hydraulika o 1 w nocy, za co pobiera dodatkową opłatę za nocne połączenie, budząc całą okolicę … wszystko z powodu istnienia niewielkiej polaryzacji w strukturze H2O… ale dygresję, przepraszam.,

przeciwnie, cząsteczki hydrofobowe nie zawierają obszarów polaryzacji w swojej strukturze, a zatem mieszają się z wodą. Hydrofoby nie mają odpowiednich właściwości fizycznych, aby zakłócić sieć wiązania wodorowego wody, a zatem są relegowane do agregacji w roztworze wodnym. Tutaj fizyka i geometria przejmują kontrolę. Przywołując nasze wnętrze-Archimedesa, geometryczny kształt o największej objętości i najniższej powierzchni to Kula, dlatego cząsteczki hydrofobowe mają tendencję do tworzenia kulistych kształtów po umieszczeniu w wodzie., Te „krople oleju” przyjmują ten kulisty kształt, aby zminimalizować kontakt z polarnym rozpuszczalnikiem, zmniejszając w ten sposób energię na powierzchni (przypomnijmy, że najniższy stan energetyczny układu jest zawsze preferowany).

surfaktanty i przykłady hydrofobowe

chociaż fizyka i geometria doprowadziły nas do tego punktu, sprytna chemia jest tym, co wprowadziło te hydrofoby w nowy obszar nauki o powierzchni. Natura, jak również mądrzy naukowcy, wykorzystali tendencję hydrofobu do agregowania się w wodzie, modyfikując architekturę molekularną hydrofobu.,

Jeśli hydrofob jest kowalencyjnie połączony z jednostką hydrofilową, powstaje nowy typ cząsteczki, która może współistnieć na styku oleju i wody. Te rodzaje związków, które mają odrębne sekcje hydrofobowości i hydrofilowości, są uważane za czynniki, które są aktywne na powierzchni dwóch (lub więcej) przeciwstawnych substratów. Ze względu na te właściwości związki te są powszechnie określane jako SURF-ACT-mrówki.,

struktura środka powierzchniowo czynnego pozwala części hydrofobowej na interakcję z innymi hydrofobami w roztworze, podczas gdy obszar hydrofilowy środka powierzchniowo czynnego może być rozproszony w mediach wodnych. Ma to głęboką poprawę rozpuszczalności związku hydrofobowego w wodzie, ponieważ środki powierzchniowo czynne pomagają obniżyć energię między dwoma niemieszającymi się substratami.

dwie z najbardziej znanych metod pomiaru energii na powierzchni to określenie kąta kontaktu

  1. roztworu na danej powierzchni lub
  2. napięcia międzyfazowego dwóch Nie mieszających się cieczy / roztworów.,

obie metody odnoszą się do kształtu geometrycznego (pamiętajmy o geometrii Archemedesa) energii całego układu, podczas gdy roztwory o wyższej energii powierzchniowej (tzn. bez środka powierzchniowo czynnego) przyjmą bardziej kulisty kształt, a roztwory o niższej energii powierzchniowej będą miały coraz bardziej owalny kształt („owalność” wzrasta wraz z ilością lub siłą środka powierzchniowo czynnego).

Oxiteno jest wiodącym innowatorem środków powierzchniowo czynnych

od ponad 30 lat Oxiteno poświęca się opracowywaniu lepszych, bardziej ekologicznych i bezpieczniejszych środków powierzchniowo czynnych do zastosowań na całym rynku przemysłowym i handlowym., Nasza wiedza na temat chemii powierzchni w połączeniu z naszą zdolnością do zaspokojenia przemysłowych ilości środków powierzchniowo czynnych umieściła produkty Oxiteno w różnych segmentach rynku ,w tym środki powierzchniowo czynne do oleju & środki powierzchniowo czynne do gazu, środki powierzchniowo czynne do rolnictwa, a nawet do domu (w postaci kosmetyków i środków czystości).

Oxiteno podkreśla znaczenie wytwarzania bezpiecznego produktu dla wszystkich, a także znalezienia nowych sposobów na dalsze zminimalizowanie naszego wpływu na środowisko., Pozyskiwanie surowców odnawialnych, biodegradowalnych i przyjaznych dla środowiska jest zadaniem, które Oxiteno stawia na siebie, aby utrzymać przyszłość przemysłu środków powierzchniowo czynnych, który pomógł tak wielu obszarom społeczeństwa.

odwiedź naszą stronę internetową już dziś, aby dowiedzieć się więcej o linii produktów Oxiteno i zespole producentów surfaktantów.