Məktəbdə kiminsə kimya dərsində nəinki darıxdırıcı testlər yazmaq və molar kütlə hesablamaq və ya valentliyi göstərmək, həm də müəllimin təcrübələri necə apardığına baxmaq şansı var idi. Təcrübənin bir hissəsi kimi, hər zaman, sanki sehrlə, sınaq borularındakı mayelər gözlənilmədən rəngini dəyişdi və başqa bir şey gözəl şəkildə partlaya və ya yandıra bilər. Ola bilsin ki, o qədər də möhtəşəm deyil, lakin hidrofilik və hidrofobik maddələrin istifadə olunduğu maraqlı təcrübələr. Yeri gəlmişkən, onlar nədir və niyə maraqlıdırlar?
Fiziki xüsusiyyətlər
Kimya dərslərində dövri cədvəlin növbəti elementini, eləcə də bütün əsas maddələri keçərək onların müxtəlif xüsusiyyətlərindən mütləq danışırdıq. Xüsusilə, onların fiziki xüsusiyyətlərinə toxunulmuşdur: sıxlıq, normal şəraitdə birləşmə vəziyyəti, ərimə və qaynama nöqtələri, sərtlik, rəng, elektrik keçiriciliyi, istilik keçiriciliyi və bir çox başqaları. Bəzən hidrofobiklik və ya hidrofillik kimi xüsusiyyətlər haqqında danışılırdı, lakin, bir qayda olaraq, bu barədə ayrıca danışmırlar. Bu arada, bu, gündəlik həyatda asanlıqla rast gəlinə bilən olduqca maraqlı bir qrup maddələrdir. Deməli, yersiz deyilonlar haqqında ətraflı öyrənəcəklər.
Hidrofobik maddələr
Nümunələr asanlıqla həyatdan götürülə bilər. Beləliklə, suyu yağla qarışdıra bilməzsiniz - bunu hamı bilir. O, sadəcə olaraq həll olunmur, lakin sıxlığı daha az olduğu üçün səthdə baloncuklar və ya film kimi üzən qalır. Bəs niyə bu və başqa hansı hidrofobik maddələr mövcuddur?
Adətən bu qrupa yağlar, bəzi zülallar və nuklein turşuları, həmçinin silikonlar daxildir. Maddələrin adı yunanca hydor - su və fobos - qorxu sözlərindən gəlir, lakin bu, molekulların qorxduğu anlamına gəlmir. Sadəcə, onlar az və ya tamamilə həll olunmur, onlara qeyri-qütblü də deyilir. Mütləq hidrofobiklik mövcud deyil, hətta, göründüyü kimi, su ilə ümumiyyətlə qarşılıqlı təsir göstərməyən, cüzi miqdarda olsa da, hələ də onu adsorbsiya edən maddələr yoxdur. Təcrübədə belə bir materialın H2O ilə təması pərdə və ya damlacıqlara bənzəyir və ya maye səthdə qalır və top şəklini alır, çünki ən kiçik ölçüsünə malikdir. səth sahəsi və minimal təmas təmin edir.
Hidrofobik xüsusiyyətlər müəyyən maddələrin kimyəvi quruluşu ilə izah olunur. Bu, məsələn, karbohidrogenlərdə olduğu kimi su molekulunun cazibəsinin az olması ilə bağlıdır.
Hidrofilik maddələr
Bu qrupun adı, təxmin etdiyiniz kimi, yunan sözlərindəndir. Ancaq bu vəziyyətdə, filiyanın ikinci hissəsi sevgidir və bu, bu cür maddələrin su ilə əlaqəsini mükəmməl şəkildə xarakterizə edir -tam "qarşılıqlı anlaşma" və əla həll. Bəzən "qütb" adlanan bu qrupa sadə spirtlər, şəkərlər, amin turşuları və s. daxildir. Müvafiq olaraq, onlar belə xüsusiyyətlərə malikdirlər, çünki onlar su molekuluna yüksək cazibə enerjisinə malikdirlər. Düzünü desək, əslində bütün maddələr az və ya çox dərəcədə hidrofilikdir.
Amfifillik
Hidrofob maddələrin eyni vaxtda hidrofilik xassələri ola bilərmi? Belə çıxır ki, bəli! Bu qrup maddələrə difilik və ya amfifil deyilir. Məlum oldu ki, eyni molekulun strukturunda həm həll olunan - qütb, həm də su itələyici - qütb olmayan elementlər ola bilər. Belə xüsusiyyətlər, məsələn, bəzi zülallara, lipidlərə, səthi aktiv maddələrə, polimerlərə və peptidlərə malikdir. Su ilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda onlar müxtəlif supramolekulyar strukturlar əmələ gətirirlər: monolaylar, lipozomlar, misellər, ikiqatlı membranlar, veziküllər və s. Bu zaman qütb qrupları mayeyə doğru yönəldilir.
Həyatda mənası və tətbiqi
Su və yağın qarşılıqlı təsirindən əlavə, hidrofobik maddələrin demək olar ki, hər yerdə tapıldığına dair çoxlu sübutlar var. Belə ki, metalların, yarımkeçiricilərin, eləcə də heyvan dərisinin, bitki yarpaqlarının, həşərat xitin örtüyünün təmiz səthləri oxşar xüsusiyyətlərə malikdir.
Təbiətdə hər iki növ maddə vacibdir. Beləliklə, hidrofillər heyvan və bitki orqanizmlərində, son məhsullarda qida maddələrinin daşınmasında istifadə olunurmübadilə də bioloji mayelərin məhlullarından istifadə etməklə ifraz olunur. Qeyri-qütblü maddələr seçici keçiriciliyə malik hüceyrə membranlarının əmələ gəlməsində böyük əhəmiyyət kəsb edir. Buna görə də belə xüsusiyyətlər bioloji proseslərin gedişində mühüm rol oynayır.
Son illərdə elm adamları getdikcə daha çox yeni hidrofobik maddələr hazırlayırlar ki, onların köməyi ilə müxtəlif materialları nəmlənmədən və çirklənmədən qorumaq, beləliklə, hətta özünü təmizləyən səthlər yaratmaq mümkündür. Geyim, metal məmulatlar, tikinti materialları, avtomobil şüşələri - bir çox tətbiq sahələri var. Bu mövzunun daha da öyrənilməsi kirdən qoruyan səthlər üçün əsas olacaq multifobik maddələrin inkişafına səbəb olacaqdır. Bu cür materialları yaratmaqla insanlar vaxta, pula və resurslara qənaət edə bilər, həmçinin təmizləyici vasitələrlə təbiətin çirklənmə dərəcəsini az altmaq mümkün olacaqdır. Beləliklə, gələcək inkişaflar hamının xeyrinə olacaq.
