Maktabdagi kimdir kimyo darsida nafaqat zerikarli testlar yozish va molyar massani hisoblash yoki valentlikni ko'rsatish, balki o'qituvchining tajribalarni qanday o'tkazishini kuzatish ham omadli bo'lgan. Har doim, tajribaning bir qismi sifatida, go'yo sehr bilan, probirkalardagi suyuqliklar oldindan aytib bo'lmaydigan darajada rangini o'zgartirdi va boshqa narsa portlashi yoki chiroyli tarzda yonishi mumkin edi. Ehtimol, unchalik ajoyib emas, ammo hidrofilik va hidrofobik moddalar qo'llaniladigan qiziqarli tajribalar. Aytgancha, ular nima va ular nima uchun qiziq?
Jismoniy xususiyatlar
Kimyo darslarida davriy jadvalning keyingi elementini, shuningdek, barcha asosiy moddalarni ko'rib chiqishda, biz ularning har xil xususiyatlari haqida gaplashdik. Xususan, ularning fizik xususiyatlari: zichlik, normal sharoitda agregatsiya holati, erish va qaynash haroratlari, qattiqlik, rang, elektr o'tkazuvchanligi, issiqlik o'tkazuvchanligi va boshqalarga to'xtaldi. Ba'zida hidrofobiklik yoki hidrofillik kabi xususiyatlar haqida gap bordi, ammo, qoida tariqasida, ular bu haqda alohida gapirmaydilar. Ayni paytda, bu kundalik hayotda osongina uchratish mumkin bo'lgan juda qiziqarli moddalar guruhidir. Demak, bu joydan tashqarida emasular haqida ko'proq bilib olasiz.
Gidrofobik moddalar
Misollarni hayotdan osongina olish mumkin. Shunday qilib, siz suvni moy bilan aralashtirolmaysiz - buni hamma biladi. U shunchaki erimaydi, lekin uning zichligi kamroq bo'lganligi sababli, sirtda pufakchalar yoki plyonka sifatida suzuvchi qoladi. Lekin nima uchun bu va boshqa qanday hidrofobik moddalar mavjud?
Odatda bu guruhga yog'lar, ba'zi oqsillar va nuklein kislotalar, shuningdek, silikonlar kiradi. Moddalarning nomi yunoncha hydor - suv va fobos - qo'rquv so'zlaridan kelib chiqqan, ammo bu molekulalar qo'rqadi degani emas. Bu shunchaki ular kam yoki butunlay erimaydi, ular ham qutbsiz deb ataladi. Mutlaq hidrofobiklik mavjud emas, hatto suv bilan umuman o'zaro ta'sir qilmaydigan moddalar ham, ahamiyatsiz miqdorda bo'lsa ham, uni adsorbsiya qiladi. Amalda, bunday materialning H2O bilan aloqasi plyonka yoki tomchilarga o'xshaydi yoki suyuqlik sirtda qoladi va to'p shaklini oladi, chunki u eng kichigiga ega. sirt maydoni va minimal aloqani ta'minlaydi.
Gidrofobik xususiyatlar ayrim moddalarning kimyoviy tuzilishi bilan izohlanadi. Buning sababi, masalan, uglevodorodlarda bo'lgani kabi, suv molekulasiga nisbatan past tortishishdir.
Gidrofil moddalar
Bu guruhning nomi, siz taxmin qilganingizdek, yunoncha soʻzlardan olingan. Ammo bu holda, filiyaning ikkinchi qismi sevgidir va bu bunday moddalarning suv bilan aloqasini juda yaxshi tavsiflaydi -to'liq "o'zaro tushunish" va mukammal eruvchanlik. Ba'zan "qutb" deb ataladigan bu guruh oddiy spirtlar, shakar, aminokislotalar va boshqalarni o'z ichiga oladi. Shunga ko'ra, ular bunday xususiyatlarga ega, chunki ular suv molekulasiga yuqori tortishish energiyasiga ega. To'g'rirog'i, barcha moddalar ozmi-ko'pmi hidrofildir.
Amfifillik
Hidrofobik moddalar bir vaqtning o'zida hidrofilik xususiyatga ega bo'lishi mumkinmi? Ha chiqadi! Ushbu moddalar guruhi difil yoki amfifil deb ataladi. Ma'lum bo'lishicha, bir xil molekula o'z tarkibida ham eriydigan - qutbli, ham suv o'tkazmaydigan - qutbsiz elementlarga ega bo'lishi mumkin. Bunday xususiyatlar, masalan, ba'zi oqsillar, lipidlar, sirt faol moddalar, polimerlar va peptidlarga ega. Suv bilan o'zaro ta'sirlashganda ular turli xil supramolekulyar tuzilmalar hosil qiladi: mono qatlamlar, lipozomalar, mitsellalar, ikki qavatli membranalar, pufakchalar va boshqalar. Bu holda qutbli guruhlar suyuqlik tomon yo'n altirilgan bo'lib chiqadi.
Hayotdagi ma'no va qo'llanilishi
Suv va moyning o'zaro ta'siridan tashqari, hidrofobik moddalar deyarli hamma joyda topilganligi haqida ko'plab dalillar mavjud. Shunday qilib, metallar, yarim o'tkazgichlar, shuningdek, hayvonlar terisi, o'simlik barglari, hasharotlar xitin qoplamining toza yuzalari o'xshash xususiyatlarga ega.
Tabiatda ikkala turdagi moddalar muhim ahamiyatga ega. Shunday qilib, gidrofillar hayvon va o'simlik organizmlarida, oxirgi mahsulotlarda ozuqa moddalarini tashishda qo'llaniladialmashinuvi biologik suyuqliklar eritmalari yordamida ham chiqariladi. Selektiv o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan hujayra membranalarini hosil qilishda qutbsiz moddalar katta ahamiyatga ega. Shuning uchun bunday xususiyatlar biologik jarayonlarning borishida muhim rol o'ynaydi.
So'nggi yillarda olimlar tobora ko'proq yangi hidrofobik moddalarni ishlab chiqmoqdalar, ular yordamida turli xil materiallarni namlash va ifloslanishdan himoya qilish va shu bilan hatto o'zini o'zi tozalaydigan sirtlarni yaratish mumkin. Kiyim-kechak, metall buyumlar, qurilish materiallari, avtomobil oynalari - qo'llash sohalari juda ko'p. Ushbu mavzuni keyingi o'rganish axloqsizlikni qaytaruvchi yuzalar uchun asos bo'ladigan multifobik moddalarning rivojlanishiga olib keladi. Bunday materiallarni yaratish orqali odamlar vaqt, pul va resurslarni tejashlari mumkin, shuningdek, tabiatni tozalash vositalari bilan ifloslanish darajasini kamaytirish mumkin bo'ladi. Shunday qilib, keyingi ishlanmalar hamma uchun foydali bo'ladi.
