Гидрофобность

Суть работы

Разобравшись в том, какой эффект можно получить от действия антидождя на авто, стоит также разобраться в том, как работает гидрофобный состав.

Суть работы можно описать следующим образом. Когда капли дождя оказываются на обработанном гидрофобом стекле, они не начинают растекаться, а сохраняют наименьшую площадь контакта, после чего скатываются вниз или в стороны.

Если сравнивать с обычным стеклом, которое не прошло обработку средством, то здесь дождь сформировал бы слой из жидкости, что обусловлено большой площадью контакта. Антидождь сохраняет поверхность не просто чистой, но и практически сухой.

Пользуясь качественными средствами для автомобиля, они обеспечат создание минимального количество подтёков даже при сильных осадках. Автомобильные стёкла становятся несмачиваемыми, то есть они гидрофобные. Минимум подтёков позволяет улучшить обзор.

Чтобы увидеть максимальный эффект от антидождя, машина должна двигаться со скоростью не менее 40 километров в час. При такой скорости вода стекает не только под воздействием силы тяжести, но также и за счёт встречных потоков воздуха. Самая высокая результативность достигается на скорости от 60 километров в час и выше. Двигаясь ещё быстрее, дворники можно будет и не включать, поскольку влага не успевает задерживаться на стекле, и моментально удаляется.

Но всё это возможно только при условии, что автомобилист использует изначально качественные средства, а также соблюдает правила применения, предусмотренные изготовителем.

Гидрофобные вещества

Примеры легко можно взять из жизни. Так, нельзя смешать воду с маслом — это известно всем. Оно просто не растворяется, а остается плавать пузырьками или пленкой на поверхности, поскольку его плотность меньше. Но почему так и какие существуют еще гидрофобные вещества?

Обычно к этой группе относят жиры, некоторые белки и нуклеиновые кислоты, а также силиконы. Название веществ происходит от греческих слов hydor — вода и phobos — страх, но это не значит, что молекулы боятся. Просто они являются мало или совсем нерастворимыми, их еще называют неполярными. Абсолютной гидрофобности не бывает, даже те вещества, которые, казалось бы, совсем не взаимодействуют с водой, все-таки адсорбируют ее, хоть и в ничтожных количествах. На практике же контакт такого материала с H₂O выглядит в виде пленки или капелек, либо жидкость остается на поверхности и принимает форму шара, поскольку он имеет наименьшую площадь поверхности и обеспечивают минимальный контакт.

Гидрофобные свойства объясняются химической структурой тех или иных веществ. Это связано с низким показателем притяжения к молекуле воды, как это происходит, например, с углеводородами.

Выбираем хороший гидрофобизатор для бетона – какой лучше использовать

Приняв решение подготовить влагостойкий бетон своими руками, определитесь с маркой пропитки для бетона. В строительных супермаркетах представлен расширенный ассортимент пропиточных составов. Рассмотрим наиболее популярные гидрофобизаторы.

Добавка гидрофобная в бетон «Аквасил»

Использование гидрофобизатора марки «Аквасил» позволяет:

• значительно уменьшить коэффициент водопоглощения различных видов бетона;
• увеличить в 1,3 раза прочностные характеристики обрабатываемого материала;
• повысить продолжительность эксплуатации строительных конструкций.

Применение добавки позволяет экономить на повторной обработке бетонного массива, так как после первой обработки следующая пропитка бетона производится через 10 лет.

Предлагается широкий ассортимент пропиток

Особенности гидрофобизатора:

• пониженная концентрация щелочи;
• устойчивость к воздействию повышенной температуры;
• взрывобезопасность состава.

Гидрофобизация бетона средством «Типром»

Средство «Типром», по отзывам строителей, зарекомендовало себя в качестве надежной добавки, отличающейся продолжительным периодом действия. Обработанная поверхность бетонного массива сохраняет влагоотталкивающие свойства на протяжении десяти лет.

Гидрофобизаторы торговой марки «Типром» делятся на виды в зависимости от глубины проникновения в бетонный массив:

• повышенную степень влагозащиты обеспечивают средства с индексом У и У1 в маркировке;
• средний уровень влагостойкости поддерживают добавки с дополнительным обозначением К и К Люкс;
• пониженная гидрофобность достигается при использовании гидрофобизатора «Типром» с буквой Д в маркировке.

Глубина впитывания в бетонный массив для различных средств колеблется в интервале от 1 до 3,5 см.

Водоотталкивающая пропитка бетонных конструкций позволяет значительно повысить его долговечность

Пропитка для бетона «Пента»

Гидрофобизаторы марки «Пента» отличаются расширенной областью использования. Они могут наноситься на все виды поверхностей:

• сухую бетонную основу;
• влажный массив.

Что такое гидрофобизаторы и для чего он нужен

Гидрофобизатор это активное химическое соединение на водной или органической основе, обладающее высокой проникающей способностью, предназначенные для предотвращения проникновения влаги в поры строительного материала.

Помимо этого, такие пропитки могут выполнять ряд дополнительных функций. При добавлении состава в смесь на цементной основе на стадии производства заметно увеличивается их пластичность и уменьшается вероятность расслоения. Некоторые составы значительно увеличивают устойчивость материала к воздействию агрессивных средств. Использование гидрофобизатора позволяет избежать появления солевых отложений и предотвращает развитие грибковых колоний и другой микрофлоры.

Использование рекомендуемых пропиток

При большом количестве пропиток становится сложным выбор. Поэтому необходимо знать о наилучших водоотталкивающих веществах.

Среди специалистов огромной популярностью пользуется материал Белинка. Благодаря комплексному подходу во время разработки, водоотталкивающая пропитка для дерева получила огромную популярность. После нанесения Белинки поверхность дерева приобретет защитные свойства от грязи, влаги, ультрафиолетовых лучей, огня и другого.

Может быть интересно

Также широко распространен материал Аквалазуль. Основным преимуществом материала данного изготовителя является то, что его можно использовать, как внутри помещения, так и на открытом воздухе. Также отличительной особенностью является то, что после нанесения на поверхность материал за короткий промежуток времени высыхает, а неприятного запах не остается. Это возможно благодаря тому, что основой для раствора является обычная вода.

Наиболее популярными гидрофобизаторами для дерева являются средства, которые имеют водную основу. Потому что данные материалы не имеют какого-либо запаха, высыхают за короткий промежуток времени, легко впитываются, а использовать их можно абсолютно в любом месте.

Вещества, которые имеют водную основу, наносятся на поверхность при помощи обыкновенного валика. Максимальное число слоев – три. Благодаря такой методике нанесения пропитки на деревянном изделии можно не сомневаться в качестве защиты. Гидрофобизатор для дерева Сенеж ЭкоБио образует защиту плесени и грибка.

Материалы, которые имеет основу растворителя, используются достаточно редко, а также они имеют некоторый запах. Поэтому наиболее часто данная пропитка для дерева от влаги используется на открытом воздухе. Она отлично впитывается, а главное быстро. Материал на основе растворителя также наносится при помощи обыкновенного валика. Краскопульт применять в данном случае нельзя, так как имеется сильный токсичный запах.

Гидрофобизатор, который имеет масляную основу, применяется для защиты внешних фасадов здания. Реже данное средство используют для обработки внутреннего помещения бань или сауны.

Иногда влагостойкие пропитки для древесины заменяют льняным маслом. Перед процедурой нанесения льняное масло необходимо нагреть, чтобы оно приобрело высокую температуру. Благодаря приобретению высокой температуры, масло сможет глубоко проникать внутрь поверхности. Однако высыхание будет длить достаточно долго – около месяца. Но водоотталкивающие качества обеспечены. Часто вместо льняного используют тиковое масло.

Также традиционным материалом для обработки поверхности древесины является моторное масло. Данным средством обрабатывают те места поверхности, которые ваш глаз не сможет увидеть. Потому что после нанесения поверхность приобретает черный окрас. Лучшим вариантом является использование трансформаторного масла. Эффектом вы будете более или менее довольны.

Еще одним средством защиты поверхности древесины является воск. Основной функцией данного водоотталкивающего материала является то, что он заполняет поры древесины. Тем не менее поверхность может свободно «дышать». Дерево приобретает особенный блеск. Этот пчелиный продукт чаще всего используют, чтобы обработать мебель либо какие-то кухонные принадлежности.

Как действуют добавки в бетон для водонепроницаемости

Независимо от марки пропиточных составов, пропитка водоотталкивающая для бетона действует после нанесения на бетонную поверхность следующим образом:

• добавка впитывается в бетонный массив по капиллярным каналам;
• происходит образование на молекулярном уровне кристаллической решетки;
• формируется структура решетки, не препятствующая свободному прохождению воздуха.

Она проникает в материал на определенную глубину и создает барьер для проникновения воды

Бетонный массив после обработки сохраняет способность пропускать пар. Оценивая эффект от применения добавки, необходимо учитывать следующие моменты:

• соблюдение рекомендаций изготовителя;
• качество подготовки бетонной поверхности;
• климатические условия, при которых производится обработка.

Химические основы[править | править код]

Согласно термодинамике, материя стремится к состоянию с минимальной энергией, а связывание понижает химическую энергию. Молекулы воды поляризованы и способны образовывать между собой водородные связи, чем объясняются многие уникальные свойства воды. В то же время, гидрофобные молекулы не поляризованы и не способны образовывать водородные связи, поэтому вода отталкивает такие молекулы, предпочитая образовывать связи внутри себя. Именно этот эффект определяет гидрофобное взаимодействие, называемое так не совсем корректно, так как его источником является взаимодействие гидрофильных молекул воды между собой. Так, две несмешивающиеся фазы (гидрофильная и гидрофобная) будут находиться в таком состоянии, где поверхность их контакта будет минимальной. Данный эффект можно наблюдать в явлении разделения фаз, происходящем, например, при расслоении водно-масляной эмульсии.

Особенности и применение ГКЖ 136-41 и ГКЖ 136-157М

Сразу стоит отметить, что ГКЖ 136-157М – это полный аналог вещества ГКЖ 136-41. Так что особенности, сфера применения и главные характеристики совершенно не отличаются. Применяется гидрофобизирующая жидкость в разных областях. Однако чаще всего специалисты выделяют строительство, изготовление стекла, текстиль, бумажную промышленность и производство керамики, поскольку средство может обеспечить гидрофобизацию любого строительного материала, стекла. Также ГКЖ отталкивает воду от тканей, кожи, бумажных изделий, улучшает коэффициент устойчивости к влаге керамических, фарфоровых изделий.

Важно отметить, что ГКЖ – это достаточно опасное горючее вещество, которое может легко вспыхнуть, если температура будет выше 75 градусов

По этой причине работать с этим средством рекомендуется осторожно, не применяя при этом открытый огонь. При этом ГКЖ не производит токсинов и других вредных веществ

Это значит, что гидрофобизирующая жидкость не вредит окружающей среде и здоровью человека. Если вы заинтересованы в покупке данной продукции, вам стоит обратиться в надежную компанию

При этом ГКЖ не производит токсинов и других вредных веществ. Это значит, что гидрофобизирующая жидкость не вредит окружающей среде и здоровью человека. Если вы заинтересованы в покупке данной продукции, вам стоит обратиться в надежную компанию.

Виды

Пропитка для бетона классифицируется по используемым компонентам:

1. Органическая упрочняющая смесь — жидкость на основе акрила, полиуретана, эпоксидных смол. Самая известная марка — Пробетил. Их принцип действия основан на заполнении пор вяжущим веществом, что придает поверхности водоотталкивающие свойства, высокие прочностные параметры, сопротивляемость к воздействию агрессивных сред и оседанию пыли. Полиуретановая смесь универсальна, остальные имеют свою специфику.
2. Неорганические укрепители, силикатные вещества или флюаты, которые не заполняют микропоры, а взаимодействуют с поверхностными молекулами бетонного камня. В результате поверхностный слой наделяется инерцией по отношению к любому типу воздействий.

По области применения

Классификация пропиток по сфере использования осуществляется согласно типу эксплуатации обрабатываемого объекта. Специфичный продукт — глубокая пропитка бетона — предлагается для промышленных сооружений, общественных мест с высокой проходимостью, СТО, парковок, гаражей. Специальные влагозащитные смеси или гидрофобизаторы применяются при строительстве бассейнов, нефтехранилищ, открытых площадок. Для заливки стяжек рекомендуются пропитки для бетонного пола.

По принципу действия

Способ воздействия на структуру бетонного камня у пропиток различен:

1. Материалы глубокого проникновения, такие как силикаты, силаны, силаксины, обеспечивают качественное флюатирование бетона. Герметики проникают в поры и реагируют с молекулами извести, усиливая кристаллизацию кальция в извести. Следовательно, флюаты обеспечивают прочность поверхности изнутри.
2. Жидкие составы создают тонкую защитную пленку. Примером являются акриловая, полиуретановая и эпоксидная смесь. Они обеспечивают обеспыливание бетона, защиту от сырости, повышают прочность.

По основным свойствам

Выбирать пропитку нужно исходя из характеристик, конечного результата и цены.

Каждое средство наделено определенными свойствами, обеспеченными ингредиентами, используемыми для приготовления:

• Эпоксидными пропитками обрабатывают бетоны для обеспечения защиты от влаги. Материал изготавливается из натуральных компонентов и является эффективным герметиком.
• Тонеры применяются для придания поверхности блеска или определенного оттенка.
• Полиуретановые пропитки наиболее популярны при изготовлении стяжек. Материалы придают поверхности стойкость к морозам, влаге, тяжелым нагрузкам. Широко используется Пробетил.
• Неорганические флюаты препятствуют износу, повышают прочность. Флюатами укрепляют бетонную поверхность на большую глубину. Широко пользуются флюатами для укрепления полос аэродромов.
• Акриловые пропитывающие смеси отличаются низкой стоимостью, слабой эффективностью. Применяются для укрепления полов и стен в квартире, ненагруженных конструкций.
• Силиконовая смесь наделена водоотталкивающими свойствами, обеспечивает долговечность до 10 лет. Силиконовые смеси являются идеальной защитой открытых поверхностей от дождя и снега.

По функциональности

Функциональность позволяет обеспечить бетон определенными качествами. Увеличивают морозостойкость, выносливость к истиранию, химическим и климатическим воздействиям готового изделия за счет повышения пластичности раствора. Отдельным классом являются пропитки, с помощью которых осуществляется обеспыливание бетона.

Цветные средства, помимо прочности, придают бетонной поверхности конкретный цвет. Тонеры проникают на глубину 3 мм, что обеспечивает высокую стойкость цвета при интенсивной эксплуатации конструкции на солнце. После того, как нанесена цветная смесь, рекомендуется покрыть бетон гидрофобизатором.

Обработка деревянной поверхности гидрофобизатором

Дерево – это один из тех материалов, который обязательно используется при создании определенной конструкции, потому что можно легко проводить его обработку, а также дерево имеет отличные характеристики

Не важно, для чего вы собираетесь использовать деревянный материал, его необходимо заранее обработать при помощи гидрофобизатора

Влага отрицательно воздействует на поверхность дерева, тем самым, уменьшая эксплуатационный срок материала. На поверхности начнут появляться плесень, грибок, что пагубно отразится на общем состоянии дерева.

Во время приобретения гидрофобизатора необходимо обращать внимание на его водоотталкивающие характеристики

Гидрофобное свойство

Гидрофобные свойства сообщают кремнийорганические, масляносмоляные и алкидные связующие. Нитроцеллюлозные, виниловые, акриловые, мочевин-ные, меламинные и полиэфирные связующие усиливают гидрофильные свойства лакокрасочных покрытий.
 

Гидрофобные свойства этих пленок объясняются особой ориентацией молекул гидрофобизатора при его нанесении на поверхность материала. Активные группы гидрофобизатора, реагируя с водой, адсорбированной поверхностью материала, образуют связи поверхность — кислород — кремний. Органические радикалы, связанные с кремнием, ориентируются при этом наружу, образуя внешний слой, который не смачивается водой.
 

Гидрофобные свойства, приобретенные тканью, практически сохраняются более 3 мес.
 

Гидрофобное свойство проявляется в том, что взаимодействие между молекулами тела и воды на поверхности тела слабее взаимодействия молекул воды между собой. Гидрофильное свойство характеризуется тем, что взаимодействие между молекулами воды слабее, чем взаимодействие между молекулами воды и твердого тела. В связи с этим гидрофобные поверхности твердых тел как бы противостоят смачиванию водой, а гидрофильные, наоборот, легко ею смачиваются.
 

Гидрофобные свойства этих пленок объясняются особой ориентацией молекул гидрофобизатора при его нанесении на поверхность материала. Активные группы гидрофобизатора, реагируя с водой, адсорбированной поверхностью материала, образуют связи поверхность-кислород-кремний.
 

Гидрофобные свойства приобретены в результате обработки материала соединениями, содержащими активные снлано-ловыо группы, и одноатомным спиртом. Гранулы материала легко диспергируются в жидкостях и полимерах при обработке на обычном оборудовании для измельчения. Применение: активный наполнитель для силиконовых каучуков и др. эластомеров, пластмасс, носков, смол; загуститель и модификатор вязкости для жидких смол, пластизолей, органических жидкостей; компонент для покрытий, типографских красок и пр.
 

Гидрофобные свойства приобретены в результате обработки материала соединениями, содержащими активные силано-ловые группы, и одпоатомпым спиртом. Гранулы материала легко диспергируются в жидкостях и полимерах при обработке на обычном оборудовании для измельчения. Применение: активный наполнитель для силиконовых каучуков и др. эластомеров, пластмасс, восков, смол; загуститель и модификатор вязкости для жидких смол, иластцзолей, органических жидкостей; компонент для покрытии, типографских красок и пр.
 

Стойкие гидрофобные свойства картону придают полисилоксаны с такими катализаторами отверждения, как дибутилдилаурат олова в тетраэтоксисилане. Покрытие наносят на поверхность и затем материал высушивают и проглаживают при 80 — 100 С. При гидрофобизации картона и бумаги водорастворимыми кремнийорганическими жидкостями ГКЖ-10, ГКЖ-11 и АМСР повышается прочность мокрой бумаги в 3 5 раза, одновременно снижаются в 2 раза влагопоглощение и поперечные линейные деформации. Бумага приобретает высокие гидрофобные свойства при гидрофобизации ее кремнийорганическими соединениями из растворов органических растворителей.
 

Морозостойкость гидрофобиэованного стеклоперлита.

Гидрофобные свойства образцов, обработанных 2 — 5 % — ными растворами МСН и ЭСН, после 30 циклов попеременного увлажнения водой и высыхания ( образцы свободно плавали в воде в течение 16 ч, а затем высушивались в течение 8 ч при температуре 120 — 130 С) не только полностью сохранились, но даже несколько повысились.
 

Гидрофобные свойства ПАВ регулируют присоединением к нему полиоксипропиленовой цепи. При удлинении ее растворимость ПАВ в воде снижается, и при молекулярной массе более 1000 оно практически в воде не растворяется.
 

Гидрофобные свойства пород, слагающих коллектор, обусловливают особенности разработки месторождений и влияют на оценку извлекаемых запасов.
 

Гидрофобные свойства цемента объясняются образованием водоотталкивающих пленок на поверхности цементных зерен. При перемешивании бетонной смеси эти пленки снимаются и происходит нормальная гидратация цемента. Однако прочность этого цемента в раннем возрасте понижена.
 

Гидрофобные свойства ПАВ регулируют присоединением к нему полиоксип — роииленовой цепи. При удлинении ее растворимость ПАВ в воде снижается, и при молекулярной массе более 1000 оно практически в воде не растворяется.
 

Гидрофобные свойства ПАВ регулируют присоединением к нему полиоксипропиленовой цепи. При удлинении ее растворимость ПАВ в воде снижается, и при молекулярной массе более 1 000 оно практически в воде не растворяется.
 

Амфифильность

А бывает ли так, что гидрофобные вещества могут одновременно иметь и гидрофильные свойства? Оказывается, да! Эту группу веществ называют дифильными, или амфифильными. Оказывается, одна и та же молекула может иметь в своей структуре как растворимые — полярные, так и водоотталкивающие — неполярные элементы. Такими свойствами, например, обладают некоторые белки, липиды, поверхностно-активные вещества, полимеры и пептиды. При взаимодействии с водой они образуют различные надмолекулярные структуры: монослои, липосомы, мицеллы, бислойные мембраны, везикулы и т. д. Полярные группы при этом оказываются ориентированными к жидкости.

Причина

Динамические водородные связи между молекулами жидкой воды

Происхождение гидрофобного эффекта до конца не изучено. Некоторые утверждают, что гидрофобное взаимодействие в основном является энтропийным эффектом, происходящим из разрыва высокодинамичных водородных связей между молекулами жидкой воды неполярным растворенным веществом. Углеводородная цепь или подобная неполярная область большой молекулы неспособна образовывать водородные связи с водой. Введение в воду такой поверхности, не связанной с водородными связями, вызывает нарушение сети водородных связей между молекулами воды. Водородные связи переориентируются по касательной к такой поверхности, чтобы минимизировать разрушение связанной водородной связью трехмерной сети молекул воды, и это приводит к структурированной водной «клетке» вокруг неполярной поверхности. Молекулы воды, образующие «клетку» (или клатрат ), имеют ограниченную подвижность. В сольватной оболочке мелких неполярных частиц ограничение составляет около 10%. Например, в случае растворенного ксенона при комнатной температуре было обнаружено ограничение подвижности на 30%. В случае более крупных неполярных молекул реориентационное и поступательное движение молекул воды в сольватной оболочке может быть ограничено в два-четыре раза; таким образом, при 25 ° C время переориентационной корреляции воды увеличивается с 2 до 4-8 пикосекунд. Как правило, это приводит к значительным потерям поступательной и вращательной энтропии молекул воды и делает процесс невыгодным с точки зрения свободной энергии в системе. Объединяясь вместе, неполярные молекулы уменьшают площадь поверхности, подверженную воздействию воды, и сводят к минимуму их разрушительный эффект.

Гидрофобный эффект может быть определен количественно путем измерения коэффициентов распределения неполярных молекул между водой и неполярными растворителями. Коэффициенты разделения могут быть преобразованы в свободную энергию переноса, которая включает энтальпийную и энтропийную составляющие, ΔG = ΔH — TΔS . Эти компоненты экспериментально определены калориметрическим методом . Было обнаружено, что гидрофобный эффект обусловлен энтропией при комнатной температуре из-за пониженной подвижности молекул воды в сольватной оболочке неполярного растворенного вещества; тем не менее, энтальпический компонент энергии переноса оказался благоприятным, что означает усиление водородных связей вода-вода в сольватной оболочке из-за пониженной подвижности молекул воды. При более высокой температуре, когда молекулы воды становятся более подвижными, этот выигрыш в энергии уменьшается вместе с энтропийной составляющей. Гидрофобный эффект зависит от температуры, что приводит к «холодной денатурации » белков.

Гидрофобный эффект можно рассчитать, сравнив свободную энергию сольватации с объемной водой. Таким образом, гидрофобный эффект может быть не только локализован, но и разложен на энтальпийный и энтропийный вклады.

Гидрофобное вещество

Гидрофобные вещества, напротив, способны удерживать весьма малые количества влаги и легко ее теряют за счет испарения в газовую среду или за счет поглощения другим веществом. Это, однако, не значит, что окончательная осушка таких веществ представляет легкую задачу.
 

Гидрофобные вещества являются веществами, не растворяющимися в воде, не смачиваемыми водой в тех случаях, когда они подвергаются ее воздействию, стремящимися свести поверхность взаимного соприкосновения к наименьшей величине. Кроме того, на смачиваемость поверхности какого-либо твердого тела влияют не только свойства жидкости, на нее действующей, но и состав и состояние соприкасающейся с водой твердой стенки.
 

Гидрофобные вещества не смачиваются водой.
 

Гидрофобные вещества ( уголь, тальк, графит) лучше адсорбируют поверхностно-активные вещества из водных растворов и слабо из неполярных или малополярных жидкостей. Наоборот, гидрофильные вещества ( силикагаль, отбеливающие глины) лучше адсорбируют поверхностно-активные вещества из неполярных или слабо полярных жидкостей ( углеводороды, бензол), поэтому они широко применяются для очистки различных фракций нефти, масел и других веществ.
 

Гидрофобные вещества лучше удерживаются на гидрофобных поверхностях, а гидрофильные на гидрофильных

В связи с этим при выборе рецептуры того или иного препарата необходимо принимать во внимание не только способ его применения, но и культуры, для которых он предназначен.
 . Гидрофобные вещества лучше удерживаются на гидрофобных поверхностях, а гидрофильные на гидрофильных

В связи с этим при выборе рецептуры того пли иного препарата необходимо принимать во внимание не только способ его применения.
 

Гидрофобные вещества лучше удерживаются на гидрофобных поверхностях, а гидрофильные на гидрофильных

В связи с этим при выборе рецептуры того пли иного препарата необходимо принимать во внимание не только способ его применения.
 . Гидрофобные вещества ( уголь, тальк, графит) лучше адсорбируют поверхностно-активные вещества из водных растворов и слабо из неполярных или малополярных жидкостей

Наоборот, гидрофильные вещества ( силикагель, отбеливающие глины) лучше адсорбируют поверхностно-активные вещества из неполярных или слабополярных жидкостей ( углеводороды, бензол), поэтому они широко применяются для очистки различных фракций нефти, масел и других веществ.
 

Гидрофобные вещества ( уголь, тальк, графит) лучше адсорбируют поверхностно-активные вещества из водных растворов и слабо из неполярных или малополярных жидкостей. Наоборот, гидрофильные вещества ( силикагель, отбеливающие глины) лучше адсорбируют поверхностно-активные вещества из неполярных или слабополярных жидкостей ( углеводороды, бензол), поэтому они широко применяются для очистки различных фракций нефти, масел и других веществ.
 

Гидрофобные вещества ( уголь, графит, тальк) лучше адсорбируют поверхностно-активные вещества из водных растворов и слабо адсорбируют из малополярных жидкостей. Наоборот, гидрофильные вещества ( силикагель, глины) лучше адсорбируют поверхностно-активные вещества из малополярных жидкостей. На поверхности кварца очень интенсивно адсорбируются из нефти высокомолекулярные нафтеновые кис-слоты.
 

Почему гидрофобные вещества ( уголь, графит) лучше адсорбируют поверхностноактивные вещества из водных растворов, а гидрофильные вещества ( силикагель) — из углеводородных растворов.
 

Почему гидрофобные вещества ( уголь, графит) лучше адсорбируют поверхностно-активные вещества из водных растворов, а гидрофильные вещества ( силикагель) — из углеводородных растворов.
 

Почему гидрофобные вещества ( уголь, графит) лучше адсорбируют поверхностно-активные вещества из водных растворов, а гидрофильные вещества ( силикагель) — из углеводородных растворов.
 

Наличие гидрофобных веществ в нервом случае уменьшает разрушительное действие фунгицида.
 

К гидрофобным веществам относятся жиры, масла, смолы, нефть и различные нефтепродукты. К гидрофобным веществам относится также воздух.
 

К гидрофобным веществам относятся мн. В технике гидрофобные поверхности неточно наз.
 

К гидрофобным веществам, способным образовывать комплексы, относятся бензоат и салицилат натрия, мочевина, уретан, аминокислоты, амины, протеины, многоосновные оксикислоты.
 

Гидрофобный эффект с точки зрения статистической физики

Итак, зная Второй закон, мы понимаем, почему чашка чая на столе обязательно остынет до комнатной температуры, но никогда сама по себе не нагреется вновь, отобрав тепло у воздуха в кухне. (Если нет — то надо обязательно прочитать книгу Эткинса .) Но применимы ли те же самые рассуждения для объяснения, например, несмешиваемости воды и масла? Ведь Второй закон стремится «все уровнять», а вода с маслом, наоборот, отказываются растворяться друг в друге (рис. 2а).

Рисунок 2. Иллюстрация гидрофобного эффекта. а — Гидрофобный эффект (а по сути, Второй закон термодинамики) заставляет воду «отталкивать» неполярные молекулы (такие как масло) и уменьшать площадь контакта с ними. Из-за этого много маленьких капелек масла в воде в конечном итоге обязательно сольются вместе и образуют слой. б — Образование упорядоченного («льдистого») слоя молекул воды вблизи гидрофобной поверхности необходимо, чтобы молекулы воды могли формировать водородные связи друг с другом. Но это приводит к падению энтропии, невыгодному в связи со Вторым законом. в — Естественная возможность увеличить энтропию — снизить площадь контакта гидрофобных молекул с водой, что и происходит при агрегации нескольких неполярных молекул между собой. В случае амфифильных молекул появляется самоорганизация и формирование довольно сложных надмолекулярных структур, таких как мицеллы, бислои и везикулы (см. рис. 3).

(б и в)

И впрямь, если рассматривать только масло, то покажется, что термодинамика не работает: растворение масляной пленки в толще жидкости явно увеличило бы энтропию по сравнению с монослоем. Но все знают, что на самом-то деле происходит все наоборот: даже если воду с маслом встряхнуть, эмульсия через какое-то время распадется, и масло опять образует пленку, покинув водную фазу.

Дело в том, что вода в этом примере — равноправный участник рассматриваемой системы, и ее ни в коем случае нельзя упускать из виду. Как известно, свойства воды (даже ее жидкое состояние в нормальных условиях) обусловлены способностью образовывать водородные связи. Каждая молекула воды может формировать до четырех связей с «соседками», но для этого вода должна находиться «в воде». В случае присутствия в воде неполярной поверхности, примыкающие к ней молекулы перестают чувствовать себя «свободно»: для того, чтобы сформировать желаемые водородные связи, этим молекулам приходится ориентироваться строго определенным образом, формируя «льдистую» оболочку (рис. 2б) вокруг гидрофобного объекта. Это вынужденное упорядочивание характерно существенным падением энтропии системы масло—вода, что и вынуждает гидрофобные молекулы агрегировать между собой, уменьшая площадь контакта с полярной средой, а значит, и невыгодное снижение энтропийного фактора . Фактически, это вода заставляет масло сливаться в одну большую каплю или пятно, реализуя диалектический принцип «подобное к подобному».

Амфифильность

А бывает ли так, что гидрофобные вещества могут одновременно иметь и гидрофильные свойства? Оказывается, да! Эту группу веществ называют дифильными, или амфифильными. Оказывается, одна и та же молекула может иметь в своей структуре как растворимые — полярные, так и водоотталкивающие — неполярные элементы. Такими свойствами, например, обладают некоторые белки, липиды, поверхностно-активные вещества, полимеры и пептиды. При взаимодействии с водой они образуют различные надмолекулярные структуры: монослои, липосомы, мицеллы, бислойные мембраны, везикулы и т. д. Полярные группы при этом оказываются ориентированными к жидкости.

Физические свойства

На уроках химии, проходя очередной элемент из периодической таблицы, а также все основные вещества, обязательно шла речь об их различных характеристиках. В том числе затрагивались их физические свойства: плотность, агрегатное состояние в нормальных условиях, температура плавления и кипения, твердость, цвет, электропроводность, теплопроводность и многие другие. Иногда шла речь о таких характеристиках, как гидрофобность или гидрофильность, однако отдельно, как правило, об этом не говорят. Между тем это достаточно интересная группа веществ, с которой легко можно столкнуться в повседневной жизни. Так что нелишним будет узнать о них больше.