स्कूल में कोई भाग्यशाली था जो न केवल उबाऊ परीक्षण लिखने और दाढ़ द्रव्यमान की गणना करने या वैलेंस को इंगित करने के लिए, बल्कि यह भी देखने के लिए कि शिक्षक कैसे प्रयोग करता है, रसायन विज्ञान की कक्षा में भाग्यशाली था। प्रयोग के हिस्से के रूप में, जैसे कि जादू से, टेस्ट ट्यूब में तरल पदार्थ अप्रत्याशित रूप से रंग बदलते हैं, और कुछ और विस्फोट या खूबसूरती से जल सकता है। शायद इतने शानदार नहीं, लेकिन फिर भी दिलचस्प प्रयोग जिनमें हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक पदार्थों का उपयोग किया जाता है। वैसे, वे क्या हैं और क्यों उत्सुक हैं?
भौतिक गुण
रसायन विज्ञान के पाठों में, आवर्त सारणी से अगले तत्व के साथ-साथ सभी मूल पदार्थों से गुजरते हुए, हमने आवश्यक रूप से उनकी विभिन्न विशेषताओं के बारे में बात की। विशेष रूप से, उनके भौतिक गुणों को छुआ गया: घनत्व, सामान्य परिस्थितियों में एकत्रीकरण की स्थिति, गलनांक और क्वथनांक, कठोरता, रंग, विद्युत चालकता, तापीय चालकता, और कई अन्य। कभी-कभी हाइड्रोफोबिसिटी या हाइड्रोफिलिसिटी जैसी विशेषताओं के बारे में बात की जाती थी, हालांकि, एक नियम के रूप में, वे इस बारे में अलग से बात नहीं करते हैं। इस बीच, यह पदार्थों का एक दिलचस्प समूह है जिसे रोजमर्रा की जिंदगी में आसानी से सामना किया जा सकता है। तो यह जगह से बाहर नहीं हैउनके बारे में और जानेंगे।
हाइड्रोफोबिक पदार्थ
जीवन से उदाहरण आसानी से लिए जा सकते हैं। तो, आप तेल के साथ पानी नहीं मिला सकते - यह हर कोई जानता है। यह केवल घुलता नहीं है, लेकिन सतह पर बुलबुले या फिल्म के रूप में तैरता रहता है, क्योंकि इसका घनत्व कम होता है। लेकिन ऐसा क्यों है और अन्य कौन से हाइड्रोफोबिक पदार्थ मौजूद हैं?
आमतौर पर इस समूह में वसा, कुछ प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड, साथ ही सिलिकॉन शामिल होते हैं। पदार्थों का नाम ग्रीक शब्द हाइडोर - पानी और फोबोस - डर से आया है, लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि अणु डरते हैं। यह सिर्फ इतना है कि वे कम या पूरी तरह से अघुलनशील होते हैं, उन्हें गैर-ध्रुवीय भी कहा जाता है। निरपेक्ष हाइड्रोफोबिसिटी मौजूद नहीं है, यहां तक कि वे पदार्थ भी, जो ऐसा प्रतीत होता है, पानी के साथ बिल्कुल भी बातचीत नहीं करते हैं, फिर भी इसे नगण्य मात्रा में अवशोषित करते हैं। व्यवहार में, ऐसी सामग्री का संपर्क H2O के साथ एक फिल्म या बूंदों की तरह दिखता है, या तरल सतह पर रहता है और एक गेंद का रूप लेता है, क्योंकि इसमें सबसे छोटा होता है सतह क्षेत्र और न्यूनतम संपर्क प्रदान करता है।
हाइड्रोफोबिक गुणों की व्याख्या कुछ पदार्थों की रासायनिक संरचना द्वारा की जाती है। यह पानी के अणु के प्रति कम आकर्षण के कारण होता है, जैसा कि होता है, उदाहरण के लिए, हाइड्रोकार्बन के साथ।
हाइड्रोफिलिक पदार्थ
इस समूह का नाम, जैसा कि आप अनुमान लगा सकते हैं, ग्रीक शब्दों से भी आया है। लेकिन इस मामले में, प्रेम का दूसरा भाग प्रेम है, और यह पानी के साथ ऐसे पदार्थों के संबंध को पूरी तरह से चित्रित करता है -पूर्ण "आपसी समझ" और उत्कृष्ट घुलनशीलता। इस समूह, जिसे कभी-कभी "ध्रुवीय" कहा जाता है, में साधारण अल्कोहल, शर्करा, अमीनो एसिड आदि शामिल हैं। तदनुसार, उनके पास ऐसी विशेषताएं हैं, क्योंकि उनमें पानी के अणु के प्रति आकर्षण की उच्च ऊर्जा होती है। कड़ाई से बोलते हुए, वास्तव में, सभी पदार्थ अधिक या कम हद तक हाइड्रोफिलिक होते हैं।
एम्फिफिलिसिटी
क्या ऐसा होता है कि हाइड्रोफोबिक पदार्थों में एक साथ हाइड्रोफिलिक गुण हो सकते हैं? यह पता चला हाँ! पदार्थों के इस समूह को डिफिलिक या एम्फीफिलिक कहा जाता है। यह पता चला है कि एक ही अणु की संरचना में घुलनशील - ध्रुवीय और जल-विकर्षक - गैर-ध्रुवीय तत्व दोनों हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, ऐसे गुणों में कुछ प्रोटीन, लिपिड, सर्फेक्टेंट, पॉलिमर और पेप्टाइड्स होते हैं। पानी के साथ बातचीत करते समय, वे विभिन्न सुपरमॉलेक्यूलर संरचनाएं बनाते हैं: मोनोलेयर, लिपोसोम, मिसेल, बिलीयर झिल्ली, पुटिका, आदि। इस मामले में, ध्रुवीय समूह तरल की ओर उन्मुख होते हैं।
जीवन में अर्थ और अनुप्रयोग
पानी और तेल की परस्पर क्रिया के अलावा, इस बात के बहुत से प्रमाण हैं कि हाइड्रोफोबिक पदार्थ लगभग हर जगह पाए जाते हैं। तो, धातुओं, अर्धचालकों, साथ ही जानवरों की त्वचा, पौधों की पत्तियों, कीट चिटिन कवर की साफ सतहों में समान गुण होते हैं।
प्रकृति में दोनों प्रकार के पदार्थ महत्वपूर्ण हैं। इस प्रकार, जानवरों और पौधों के जीवों, अंतिम उत्पादों में पोषक तत्वों के परिवहन में हाइड्रोफाइल का उपयोग किया जाता हैविनिमय भी जैविक तरल पदार्थों के समाधान का उपयोग करके उत्सर्जित किया जाता है। चयनात्मक पारगम्यता के साथ कोशिका झिल्ली के निर्माण में गैर-ध्रुवीय पदार्थों का बहुत महत्व है। इसीलिए ऐसे गुण जैविक प्रक्रियाओं के दौरान महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।
हाल के वर्षों में, वैज्ञानिक अधिक से अधिक नए हाइड्रोफोबिक पदार्थ विकसित कर रहे हैं, जिसके साथ विभिन्न सामग्रियों को गीलेपन और संदूषण से बचाना संभव है, इस प्रकार स्वयं-सफाई सतहों का निर्माण भी होता है। कपड़े, धातु उत्पाद, निर्माण सामग्री, ऑटोमोटिव ग्लास - आवेदन के कई क्षेत्र हैं। इस विषय के आगे के अध्ययन से मल्टीफोबिक पदार्थों का विकास होगा जो गंदगी-विकर्षक सतहों का आधार बनेंगे। ऐसी सामग्री बनाने से लोग समय, धन और संसाधनों की बचत कर सकते हैं और सफाई उत्पादों से प्रकृति के प्रदूषण की डिग्री को कम करना भी संभव होगा। तो आगे के घटनाक्रम से सभी को फायदा होगा।
