![]() |
|
|
ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ (от греческого hydor-вода и phobos-боязнь, страх), сильное притяжение в воде между неполярными частицами (молекулами, остатками сложных молекул, частицами дисперсной фазы и т. п.). Причина Г. в.-большая энергия водородной связи между молекулами воды, превосходящая энергию их взаимодействие с неполярными частицами. Термодинамич. невыгодность контакта воды с неполярными веществами (рассматриваемая как гидрофобность) и предопределяет сильное притяжение их молекул друг к другу. ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в. между неполярными атомными группами (углеводородными, галогенуглеродными и т.п.), входящими в состав большинства органическое молекул, определяет особые свойства их водных растворов, в том числе способность к мицеллообразованию и солюбилизацию (резкое повышение растворимости неполярных веществ типа масел в мицеллярных растворах). Взаимод. между неполярными группами, входящими в состав полимерных молекул, оказывает решающее влияние на их конформационное состояние в воде. В частности, устойчивость нативной конформации белковых молекул обусловлена определенной последовательностью расположения гидрофобных аминокислотных остатков в полипептидной цепочке. ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в. обеспечивает специфический взаимодействие ферментов с субстратами, самосборку и различные аспекты функционирования биомембран и др. надмолекулярных структур. ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в.-движущая сила адсорбции ПАВ из водных растворов на границе с воздухом и неполярными жидкими и твердыми фазами ("маслами", гидрофобными минералами типа угля, серы, полимерами типа полиэтилена, полистирола, фторопластов и др.). С ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в. связана неустойчивость водных пленок между неполярными фазами, коагуляция и структурообразование в водных дисперсиях гидрофобных частиц (суспензиях, латексах, флотационных пульпах и др.). Экспериментальные исследования ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в. основываются на изучении растворимости инертных газов, углеводородов и др. неполярных веществ в воде, разнообразных термодинамическое и кинетическая свойств водных растворов органическое соединение, сил взаимодействие между макроскопич. неполярными поверхностями. Они тесно связаны с изучением структуры воды с применением различные спектроскопич. методик (оптический спектроскопии, диэлькометрии, ЯМР, рассеяния нейтронов и др.). В теоретич. аспекте ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в. рассматривают в рамках общей проблемы влияния среды на меж молекулярные взаимодействия. Внедрение неполярной молекулы в воду невозможно без нарушения образуемой молекулами воды пространственной сетки прочных водородных связей. Для такого внедрения требуется значительной затрата работы, т.е. повышается свободный энергия системы (изохорно-изотермодинамически потенциал, или энергия Гельмгольца). В результате неполярные молекулы в воде начинают притягиваться, поскольку при их сближении термодинамически невыгодный контакт с водой в той или иной степени устраняется и свободный энергия системы понижается. Вызываемые присутствием неполярной молекулы искажения в структуре воды могут передаваться на значительной расстояния по цепочкам водородных связей и обусловливать дальнодействие сил ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в. Эти искажения носят упорядоченный характер и сопровождаются уменьшением энтропии системы; энтропийная природа Г. в. и проявляется в его усилении при повышении температуры. Поскольку эффективный потенциал взаимодействие молекул в жидкой среде (т. называют потенциал средней силы) представляет собой суммарный результат взаимодействие большого числа молекул, точное определение его параметров является сложной теоретич. задачей, решаемой в рамках различные моделей жидкого состояния (см. Жидкость). Энергия ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в. неполярных молекул в воде, отвечающая глубине потенциальной ямы, т.е. эффективная энергия межмол. связи, может превосходить энергию дисперсионного взаимодействия этих же молекул в отсутствие среды (в вакууме). В отличие от потенциала взаимодействие молекул в отсутствие среды потенциал ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в. имеет осциллирующий характер (наблюдается чередование минимумов и максимумов с периодом порядка диаметра молекул среды). Взаимод. между неполярными частицами, аналогичные по своей природе ГИДРОФОБНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ в., имеют место не только в воде, но и в др. жидкостях с высокой когезионной энергией (высоким поверхностным натяжением), например в формамиде и глицерине. Это позволяет говорить о более общем явлении -лиофобном взаимодействии. Лиофобное взаимодействие в принципе может осуществляться и между полярными веществами. Так, адгезия гидрофильных стеклянных частиц усиливается при погружении в ртуть и сопровождается образованием вакуумной полости в контакте между частицами вследствие несмачивания гидрофильных поверхностей ртутью. Химическая энциклопедия. Том 1 >> К списку статей |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |
|
Введение в химию окружающей среды. Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей
среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги
заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в
разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности.
Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и
атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на
химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах.
Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии
университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга
читателей.
Химия и технология редких и рассеянных элементов. Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов
химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии
лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во
второй
части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана,
лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В
третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия,
тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание
уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В
технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика
рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов
производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие
составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по
1972 год включительно.
|
|