_attached_to_the_surface_of_a_wetted_citrus_leaf_-_pone.0024368.s007.ogv/440px--A_hydrophilic_termite_(Schedorhinotermes_sp.)_attached_to_the_surface_of_a_wetted_citrus_leaf_-_pone.0024368.s007.ogv.jpg)
Гидрофильно представляет собой молекулу или другой молекулярную сущность , которая привлекает к воде молекул , и , как правило, растворяют водой. [1]
Напротив, гидрофобных организмов вода не привлекает, и может показаться, что она отталкивает их. Hygroscopics которые привлекают к воде, но не растворяется водой.
Молекулы [ править ]
Гидрофильная молекула или часть молекулы - это молекула, взаимодействие которой с водой и другими полярными веществами более термодинамически выгодно, чем их взаимодействия с маслом или другими гидрофобными растворителями. [2] [3] Обычно они поляризованы по заряду и способны образовывать водородные связи . Это делает эти молекулы растворимыми не только в воде, но и в других полярных растворителях .
Гидрофильные молекулы (и части молекул) можно противопоставить гидрофобным молекулам (и частям молекул). В некоторых случаях в одной молекуле проявляются как гидрофильные, так и гидрофобные свойства. Примером этих амфифильных молекул являются липиды , составляющие клеточную мембрану . Другой пример - мыло , которое имеет гидрофильную головку и гидрофобный хвост, что позволяет ему растворяться как в воде, так и в масле.
Гидрофильные и гидрофобные молекулы также известны как полярные молекулы и неполярные молекулы соответственно. Некоторые гидрофильные вещества не растворяются. Этот вид смеси называется коллоидом .
Приблизительное эмпирическое правило гидрофильности органических соединений состоит в том, что растворимость молекулы в воде составляет более 1 мас.%, Если имеется по крайней мере одна нейтральная гидрофильная группа на 5 атомов углерода или хотя бы одна электрически заряженная гидрофильная группа на 7 атомов углерода. [4]
Может казаться, что гидрофильные вещества (например, соли) притягивают воду из воздуха. Сахар также является гидрофильным и, как и соль, иногда используется для вытягивания воды из продуктов. Сахар, посыпанный нарезанный фрукт, «вытянет воду» за счет гидрофильности, делая фрукты мягкими и влажными, как в обычном рецепте клубничного компота .
Химические вещества [ править ]
Жидкие гидрофильные химические вещества в комплексе с твердыми химическими веществами можно использовать для оптимизации растворимости гидрофобных химикатов.
Жидкие химикаты [ править ]
Примеры гидрофильных жидкостей включают аммиак, спирты, некоторые амиды, такие как мочевина, и некоторые карбоновые кислоты, такие как уксусная кислота.
Спирты [ править ]
Гидроксильные группы (-ОН), содержащиеся в спиртах, полярны и, следовательно, гидрофильны (склонны к воде), но часть их углеродной цепи неполярна, что делает их гидрофобными. По мере удлинения углеродной цепи молекула становится все более неполярной и, следовательно, менее растворимой в полярной воде. [5] У метанола самая короткая углеродная цепь из всех спиртов (один атом углерода), за ней следует этанол (два атома углерода) и 1-пропанол вместе с его изомером 2-пропанолом , которые смешиваются с водой. Трет-Бутиловый спирт с четырьмя атомами углерода - единственный из его изомеров, который смешивается с водой.
Твердые химические вещества [ править ]
Циклодекстрины [ править ]
Циклодекстрины используются для приготовления фармацевтических растворов путем захвата гидрофобных молекул в качестве гостевых хозяев. Поскольку соединения включения циклодекстринов с гидрофобными молекулами способны проникать в ткани организма, их можно использовать для высвобождения биологически активных соединений в определенных условиях. [6] Например, исследование Джозефа Пита показало, что когда тестостерон образовывал комплекс с гидроксипропил-бета-циклодекстрином (HPBCD), 95% абсорбции тестостерона достигалось за 20 минут через сублингвальный путь, но HPBCD не абсорбировался, тогда как Обычно гидрофобный тестостерон всасывается менее чем примерно на 40% при нормальном сублингвальном пути. [7]
Мембранная фильтрация [ править ]
Гидрофильная мембранная фильтрация используется в нескольких отраслях промышленности для фильтрации различных жидкостей. Эти гидрофильные фильтры используются в медицине, промышленности и биохимии для фильтрации таких элементов, как бактерии, вирусы, белки, твердые частицы, лекарства и другие загрязнители. Общие гидрофильные молекулы включают коллоиды, хлопок и целлюлозу (из которой состоит хлопок).
В отличие от других мембран, гидрофильные мембраны не требуют предварительного смачивания: они могут фильтровать жидкости в сухом состоянии. Хотя большинство из них используются в процессах фильтрации с низким нагревом, многие новые гидрофильные мембранные ткани используются для фильтрации горячих жидкостей и жидкостей. [8]
См. Также [ править ]
- Гидрофильно-липофильный баланс
- Шкалы гидрофобности
- Супергидрофильность
- Ультрагидрофобность
- Смачивание
- Гигроскопичен
Ссылки [ править ]
- Перейти ↑ Liddell, HG & Scott, R. (1940). Греко-английский лексикон Оксфорд: Clarendon Press. [ требуется страница ]
- ^ IUPAC , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) « гидрофильный ». DOI : 10,1351 / goldbook.H02906
- ^ «Определение ГИДРОФИЛЬНОЙ» . www.merriam-webster.com . Архивировано 27 сентября 2017 года . Дата обращения 1 мая 2018 .
- ^ Справочник по медицинской химии. Андерс Овергаард Педерсен и Хеннинг Нильсен. Орхусский университет. 2008 [ необходима страница ]
- ^ http://www.chem.latech.edu/~deddy/chem121/Alcohols.htm [ требуется полная ссылка ]
- ^ Бекета G, ЗсЬер LJ, Tan MY (март 1999). «Улучшение растворения празиквантела in vitro путем комплексообразования с α-, β- и γ-циклодекстринами». Международный журнал фармацевтики . 179 (1): 65–71. DOI : 10.1016 / S0378-5173 (98) 00382-2 . PMID 10053203 .
- ^ Stuenkel CA, Dudley RE, Yen SS (май 1991). «Сублингвальное введение комплекса включения тестостерон-гидроксипропил-β-циклодекстрина имитирует эпизодическое высвобождение андрогенов у мужчин с гипогонадизмом». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 72 (5): 1054–9. DOI : 10,1210 / jcem-72-5-1054 . PMID 1902483 .
- ^ КАВАМУРА, Masuhiko. «Мембрана для фильтрации олеофильных органических жидкостей, способ ее получения и способ фильтрации олеофильных органических жидкостей» . Проверено 28 июля 2014 .
