fyzikální vlastnost From Wikipedia, the free encyclopedia
Hydrofobie (ze starověké řečtiny (ὕδωρ hýdor "voda" a φόβος phóbos "strach") znamená vody se bojící nebo vodu nesnášející. Hydrofobní jsou tedy látky nebo povrchy, které neinteragují s vodou. Jsou složeny z molekul, které nenesou žádný náboj (převaha nepolárních vazeb v molekule) a tvoří tak s vodou jen málo nebo žádné vodíkové můstky. Ve vodě se tedy nerozpouštějí. Pokud povrch látky vodu velmi silně odpuzuje, nazývá se tato vlastnost superhydrofobie. Hydrofobní látky jsou často lipofilní, tedy milující tuky. Tyto dva termíny však nejsou synonymní.
Mezi hydrofobní sloučeniny patří například uhlovodíky, oleje nebo tuky. Hydrofobní materiály se používají k odstraňování oleje z vody, odstranění ropných skvrn nebo k odstranění nepolárních látek z polárních sloučenin. Adheze ledu může být také snížena vhodnou úpravou povrchu.[1]
Opakem hydrofobních molekul jsou molekuly hydrofilní. Molekuly s hydrofobní a hydrofilní částí zároveň se nazývají amfifilní a jejich shlukování dává vznik takzvaným micelám. Příkladem amfifilní látky je mýdlo, které má hydrofilní hlavu a hydrofobní ocas, což mu umožňuje rozpustit se jak ve vodě, tak v oleji. Dalším příkladem amfifilních látek jsou fosfolipidy, které tvoří buněčnou membránu.
Vlastnosti hydrofobních látek jsou určeny interakcí mezi kapalinou a pevnou látkou, závisejí na velikosti jejich stykového úhlu na styčné ploše. Čím větší je stykový úhel, tím je mezi kapalinou a pevnou látkou nižší interakce a látky se k sobě chovají hydrofobně. Naopak, čím menší je jejich stykový úhel a tím vyšší interakce, látky se k sobě chovají hydrofilně.
Důvodem vysokých stykových úhlů hydrofobních látek s vodou je, že molekuly vody interagují silněji mezi sebou (vodíkové vazby) než s hydrofobním povrchem (Van der Waalsovy vazby). Proto je v případě hydrofobních látek energeticky nejpříznivější téměř kulový tvar kapiček vody.
Na obrázku jsou zobrazeny rozdíly mezi hydrofilními a hydrofobními interakcemi v závislosti na stykovém úhlu mezi kapalinou a pevnou látkou:
Při velmi vysokých úhlech (cca 160°) je superhydrofobie označována jako lotosový efekt a odpovídá extrémně nízké smáčivosti. Povrch listů a květů lotosu má totiž extrémní hydrofobní povrch. Díky této speciální vlastnosti má stykové úhly přes 160°, takže kapky na něm jsou téměř kulaté. Voda se z takových povrchů odstraňuje velmi dobře a částice nečistot se velmi snadno odplavují.
Hydrofobními látkami jsou například organické látky - tuky, vosky, alkany nebo alkeny. Rozpustnost těchto látek ve vodě je velmi nízká. Naopak jsou téměř vždy lipofilní, to znamená, že se dobře rozpouštějí v tucích a olejích. Hydrofobie však není vždy synonymem lipofilie, protože některé látky jsou současně hydrofobní a lipofobní. Tyto látky se nazývají amfifobní.
Využití hydrofobních povrchů v průmyslu je velmi široké:
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
