Сургуулийн хэн нэг нь химийн хичээл дээр уйтгартай тест бичиж, молийн массыг тооцоолох эсвэл валентыг зааж өгөхөөс гадна багш хэрхэн туршилт хийж байгааг харах азтай байсан. Үргэлж туршилтын нэг хэсэг болгон, ид шид мэт, туршилтын хоолой дахь шингэн нь урьдчилан таамаглахын аргагүй өнгө өөрчлөгдөж, өөр ямар нэг зүйл тэсрэх эсвэл шатах боломжтой байв. Магадгүй тийм ч гайхалтай биш, гэхдээ гидрофиль ба гидрофобик бодисыг ашигладаг сонирхолтой туршилтууд. Дашрамд хэлэхэд, тэд юу вэ, яагаад тэд сонирхож байгаа юм бэ?
Физик шинж чанар
Химийн хичээл дээр бид үелэх системийн дараагийн элемент болон бүх үндсэн бодисуудыг үзэхдээ тэдгээрийн янз бүрийн шинж чанаруудын талаар заавал ярьдаг байсан. Ялангуяа тэдгээрийн физик шинж чанаруудыг хөндсөн: нягтрал, хэвийн нөхцөлд хуримтлагдах байдал, хайлах ба буцалгах цэг, хатуулаг, өнгө, цахилгаан дамжуулах чанар, дулаан дамжуулалт болон бусад. Заримдаа гидрофобик эсвэл гидрофилик зэрэг шинж чанаруудын талаар ярьдаг байсан ч дүрмээр бол энэ талаар тусад нь ярьдаггүй. Үүний зэрэгцээ энэ нь өдөр тутмын амьдралд амархан тааралддаг нэлээд сонирхолтой бүлэг бодис юм. Тиймээс энэ нь газаргүй биш юмтэдний талаар илүү ихийг мэдэх болно.
Гидрофобик бодис
Жишээг амьдралаас амархан авч болно. Тиймээс та усыг тостой хольж болохгүй - хүн бүр үүнийг мэддэг. Энэ нь зүгээр л уусдаггүй, харин нягтрал нь бага тул гадаргуу дээр бөмбөлөг эсвэл хальс хэлбэрээр хөвж үлддэг. Гэхдээ яагаад энэ болон өөр ямар гидрофоб бодисууд байдаг вэ?
Ихэвчлэн энэ бүлэгт өөх тос, зарим уураг, нуклейн хүчил, түүнчлэн силиконууд ордог. Бодисын нэр нь hydor - ус ба фобос - айдас гэсэн грек үгнээс гаралтай боловч энэ нь молекулууд айдаг гэсэн үг биш юм. Энэ нь зүгээр л бага зэрэг эсвэл бүрэн уусдаггүй тул тэдгээрийг туйлшралгүй гэж нэрлэдэг. Үнэмлэхүй гидрофобик чанар байхгүй, тэр ч байтугай устай огт харьцдаггүй мэт санагдаж байгаа бодисууд ч үл тоомсорлодог боловч бага хэмжээгээр шингээдэг. Практикт ийм материал H2O-тэй шүргэх нь хальс эсвэл дусал шиг харагддаг, эсвэл шингэн нь гадаргуу дээр үлдэж, бөмбөг хэлбэртэй байдаг, учир нь энэ нь хамгийн жижиг хэмжээтэй байдаг. гадаргуутай бөгөөд хамгийн бага контакттай.
Гидрофобик шинж чанарыг зарим бодисын химийн бүтцээр тайлбарладаг. Энэ нь жишээлбэл, нүүрсустөрөгчид тохиолддог шиг усны молекулын таталт багатай холбоотой юм.
Гидрофиль бодис
Энэ бүлгийн нэр нь таны таамаглаж байгаачлан грек үгнээс гаралтай. Гэхдээ энэ тохиолдолд филиагийн хоёр дахь хэсэг нь хайр бөгөөд энэ нь ийм бодисуудын устай харилцах харилцааг төгс тодорхойлдог.бүрэн "харилцан ойлголцол" болон маш сайн уусдаг. Заримдаа "туйлт" гэж нэрлэгддэг энэ бүлэгт энгийн спирт, сахар, амин хүчил гэх мэт орно. Үүний дагуу тэдгээр нь усны молекулыг татах өндөр энергитэй тул ийм шинж чанартай байдаг. Хатуухан хэлэхэд бүх бодис их бага хэмжээгээр гидрофиль шинж чанартай байдаг.
Амфифил
Гидрофобик бодис нэгэн зэрэг гидрофиль шинж чанартай байдаг гэж үү? Тийм ээ! Энэ бүлгийн бодисыг дифиль буюу амфифил гэж нэрлэдэг. Нэг молекул нь бүтцэд уусдаг - туйл ба усны зэвүүн - туйлшгүй элементүүдтэй байж болно. Ийм шинж чанарууд нь жишээлбэл, зарим уураг, липид, гадаргуугийн идэвхт бодис, полимер, пептидүүдтэй байдаг. Устай харьцахдаа тэдгээр нь янз бүрийн супрамолекулын бүтцийг үүсгэдэг: нэг давхарга, липосом, мицел, хоёр давхаргат мембран, цэврүүт цэврүү гэх мэт. Энэ тохиолдолд туйлын бүлгүүд шингэн рүү чиглэсэн байдаг.
Амьдрал дахь утга учир ба хэрэглээ
Ус, газрын тосны харилцан үйлчлэлээс гадна гидрофобик бодисууд бараг хаа сайгүй байдаг гэсэн олон баримт бий. Тиймээс метал, хагас дамжуулагч, түүнчлэн амьтны арьс, ургамлын навч, шавьжны хитин бүрхэвч зэрэг цэвэр гадаргуу нь ижил төстэй шинж чанартай байдаг.
Байгалийн хувьд хоёр төрлийн бодис чухал. Тиймээс гидрофилийг амьтан, ургамлын организм, эцсийн бүтээгдэхүүн дэх шим тэжээлийг тээвэрлэхэд ашигладагсолилцоо нь биологийн шингэний уусмалыг ашиглан ялгардаг. Сонгомол нэвчилттэй эсийн мембран үүсэхэд туйл биш бодисууд ихээхэн ач холбогдолтой байдаг. Тийм ч учраас ийм шинж чанарууд нь биологийн процесст чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Сүүлийн жилүүдэд эрдэмтэд шинэ гидрофобик бодисыг улам бүр хөгжүүлж байгаа бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар янз бүрийн материалыг чийг, бохирдлоос хамгаалж, улмаар өөрөө өөрийгөө цэвэрлэх гадаргууг бүрдүүлдэг. Хувцас, металл бүтээгдэхүүн, барилгын материал, автомашины шил - хэрэглээний олон талбар байдаг. Энэ сэдвийг цаашид судлах нь шороо зэвүүн гадаргуугийн үндэс болох олон төрлийн бодисыг бий болгоход хүргэнэ. Ийм материалыг бий болгосноор хүмүүс цаг хугацаа, мөнгө, нөөцийг хэмнэхээс гадна цэвэрлэгээний бүтээгдэхүүнээр байгаль орчны бохирдлыг бууруулах боломжтой болно. Тиймээс цаашдын хөгжил нь хүн бүрт ашигтай байх болно.
