Põhiline erinevus hüdrofoobse ja superhüdrofoobse vahel on nende kokkupuutenurk veepiiskade suhtes. Veepiiskade kokkupuutenurk hüdrofoobsetel pindadel on üle 90 kraadi, seega tõrjub see vett. Seevastu veepiiskade kokkupuutenurk superhüdrofoobsel pinnal on üle 150 kraadi, mis ei põhjusta mitte ainult vee tõrjumist, vaid ka vee veeremist pinn alt.
Nii hüdrofoobsed kui ka superhüdrofoobsed pinnad on vetthülgavad pinnad. Hüdrofoobsed vastasmõjud kirjeldavad vee ja teiste ainete vahelist tõrjumist, samas kui superhüdrofoobne tähendab intensiivsemat kui hüdrofoobset.
Mis on hüdrofoobne?
Hüdrofoobsed vastasmõjud on veemolekulide ja muude ainete vahelised tõukejõud. See on interaktsioonitüüp, mis on vastupidine hüdrofiilsele interaktsioonile (veemolekulide ja muude ainete vaheline tõmbejõud). Selles terminis tähendab "hüdro" "vett" ja "foobne" tähendab "hirmu". Seetõttu võime aineid, millele vesi ei meeldi, kirjeldada hüdrofoobsete ainetena. Need ained tõrjuvad veemolekule. Üldiselt näitavad mittepolaarsed molekulid seda tüüpi interaktsiooni, kuna veemolekulid on polaarsed. Teisisõnu, hüdrofoobsed ained kipuvad ligi tõmbama või suhtlema mittepolaarsete ainetega, nagu õli ja heksaan, või neis lahustuda.
Mõnikord nimetatakse hüdrofoobseid aineid lipofiilseteks aineteks, kuna need ained tõmbavad ligi lipiid- või rasvakomponente. Kui veele lisatakse hüdrofoobset ainet, kipuvad aine molekulid moodustama üksteisega ühinedes tükke. See muudab hüdrofoobsed lahustid oluliseks mittepolaarsete ühendite eraldamisel veest või polaarsetest lahustest.
Mis on superhüdrofoobne?
Superhüdrofoobne interaktsioon on võime tõrjuda vett sellisel määral, et tilgad ei lameda, vaid veerevad minema. Seda tuntakse ka kui ultrahüdrofoobsust. Superhüdrofoobsed pinnad on äärmiselt hüdrofoobsed pinnad, mida on äärmiselt raske märgata. Tavaliselt ületab veepiisa kokkupuutenurk sellisel pinnal 150 kraadi. Seda interaktsiooni võime nimetada ka lootoseefektiks, kuna lootoselehe veepiisad käituvad. Veepiisk, mis tabab superhüdrofoobset pinda, võib elastse palliga sarnaselt täielikult tagasi põrkuda.
Veetilga kokkupuutenurka superhüdrofoobsel pinnal kirjeldas esmakordselt Thomas Young 1805. aastal. Ta tegi seda, analüüsides jõudusid, mis mõjuvad vedelikutilgale, mis toetub ümbritsevale siledale tahkele pinnale. gaasiga.
Leiame näiteid superhüdrofoobsete pindade kohta looduses, sealhulgas lootoselehed, mõnede taimede peened karvad, veepinnal elutsevad vesikonnad ja putukad, mõned suurepäraselt ujuvad linnud jne.
Mis vahe on hüdrofoobsel ja superhüdrofoobsel?
Nii hüdrofoobsed kui ka superhüdrofoobsed pinnad on vetthülgavad pinnad. Peamine erinevus hüdrofoobse ja superhüdrofoobse vahel on see, et hüdrofoobsetel pindadel olevate veepiiskade kokkupuutenurk on üle 90 kraadi, samas kui veepiiskade kokkupuutenurk superhüdrofoobsel pinnal on üle 150 kraadi. Seetõttu tõrjuvad hüdrofoobsed pinnad vett, samas kui superhüdrofoobsed pinnad mitte ainult ei tõrju vett, vaid ka veerevad vee oma pinn alt ära.
Allpool olev infograafik loetleb erinevused hüdrofoobsete ja superhüdrofoobsete vahel kõrvuti võrdlemiseks tabelina.
Kokkuvõte – hüdrofoobne vs superhüdrofoobne
Hüdrofoobsed vastasmõjud on veemolekulide ja muude ainete vahelised tõukejõud. Superhüdrofoobne interaktsioon on võime tõrjuda vett sellisel määral, et tilgad ei lame, vaid hoopis veerevad maha. Peamine erinevus hüdrofoobse ja superhüdrofoobse vahel on see, et hüdrofoobsetel pindadel olevate veepiiskade kokkupuutenurk on üle 90 kraadi, samas kui veepiiskade kokkupuutenurk superhüdrofoobsel pinnal on üle 150 kraadi. Seetõttu tõrjuvad hüdrofoobsed pinnad vett, superhüdrofoobsed pinnad aga mitte ainult ei tõrju vett, vaid ka veeretavad vett oma pinn alt maha.
