zsmk-neft.ru

Гидрофобный что такое: Гидрофобность — Что такое Гидрофобность?

10.04.2023
/
By alexxlab
/
0 Comment

Гидрофобный песок — что это? Как сделать гидрофобный песок?

Skip to content

Previous Next

Гидрофобный песок – что это?olena2020-04-04T18:59:30+04:00

Гидрофобный песок – это песок, обработанный специальным водоотталкивающим веществом, называемым: SP-HFS 1609. Понятие гидрофобность пришло к нам из химии и проявляется в способности отталкивать воду, то есть в отсутствии притяжения к ней. Молекулы воды полярны, а молекулы гидрофобного песка – неполярны, поэтому они отталкиваются друг от друга. Данное вещество было разработано в Объединенных Арабских Эмиратах, вместе с немецким ученым Гельмутом Шульце, это своего рода оболочка для песка, которая не контактирует с водой. Созданный ими гидрофобный песок не меняет свои свойства на протяжении 30 лет.

Обработка песка

Для достижения такого эффекта, песок обрабатывают особым способом при помощи нанотехнологий и впоследствии он приобретает водоотталкивающие свойства и становится устойчив к солям хлорида натрия. Для покрытия одной песчинки песка раствором SP-HFS 1609 необходимо около 45 секунд, и уже на сегодняшний день компания-производитель способна выпускать около 3-х тысяч тонн гидрофобного песка в день.

Польза гидрофобного песка

Данная разработка может спасти миллионы людей в год от гибели, ведь во многих странах ощущается острая нехватка чистой питьевой воды. А данный песок способен в разы сократить траты воды на орошение, а на пустынных территориях на полив уходит до 80% воды. Как в этом поможет гидрофобный песок? Легко! Ученые предлагают использовать его как защитный барьер между верхним слоем земли, которая плодоносит, и всей остальной почвой. Слой песка в 10 см не давал бы воде просачиваться, что в свою очередь позволило б фермерам поливать свой огород в 5 раз реже.

Свойства водоотталкивающего песка

Данное открытие позволяет очищать воду от нефти, жирных веществ и масел. Гидрофобный песок отталкивает воду, но позволяет молекулам масла и нефти вступать с ним в реакцию и проникать в песок. За счет этого нефть и масло впитывается в песок, а на выходе имеем чистую воду. Это позволит очистить воду при загрязнении ее нефтью. На свалках для отходов гидрофобный песок тоже может быть полезен. Он способен удержать в себе маслянистые вещества и предотвратить загрязнение грунтовых вод. Им можно покрывать трубы и кабеля для защиты от влаги и коррозий.

Защита береговой линии

Песок с водоотталкивающими способностями способен защитить землю в прибрежных районах от подмывания. Ведь если его засыпать в мешки и поставить в качестве барьера, он не будет впитывать в себя воду и протекать.

Как сделать гидрофобный песок в домашних условиях

Подобие гидрофобному песку можно воспроизвести и у себя дома. Для этого вам понадобится мытый, сухой и просеянный песок, спрей для обуви или ткани водоотталкивающий и форма для выпечки застеленная пергаментом. Необходимо разложить песок на пергаменте и распылить на него спрей, чтоб весь песок им пропитался. Желательно это делать в хорошо проветриваемом помещении или на улице.

После этого песок высушивается в духовом шкафу или оставить в теплом помещении до полного высыхания. После этого перекладываем его в банку и можно начинать строить замки под водой, высыпая его мелкой струйкой в воду. Можно использовать и цветной песок, предварительно покрасив его пищевыми красителями.

Такой песок ведет себя под водой как пластилин. Можно стать фокусником и удивить детей, доставая из воды абсолютно сухой песок. Волшебство, не правда ли?

Поиск по сайту

Результат поиска:

Вы просматриваете раздел “Полезные статьи” – кварцевый песок – Евроминерал Украина

Гидрофобный металл — Мастерок.жж.рф — LiveJournal

А помните мы с вами рассматривали интересный гидрофобный песок! А ведь есть и металл с такими свойствами.

Для придания гидрофобных свойств материалам часто используются специальные жидкости, проблема которых заключается в том, что после определенного периода их действие заканчивается. Особенность нового способа заключается в том что водоотталкивающие свойства материалу придаются не дополнительными средствами, а самой текстурой его поверхности.

Специфическую структуру создают с помощью лазеров, и учитывая небольшие размеры патернов ее конечно не преминули назвать наноструктурой.

Давайте узнаем об этом подробнее …


Учёным с помощью тончайшей лазерной гравировки удалось создать такую металлическую поверхность, которая в буквальном смысле отталкивает капли воды словно резиновые мячики. В видео вы можете увидеть это удивительное явление, снятое с помощью макросъёмки.

Разумеется, в мире существует множество различных гидрофобных материалов, но ни один из них не может сравниться по прочности с этим металлом. А это делает данное изобретение пригодным для использования, например, при изготовлении крыльев самолёта, которые не будут покрываться льдом во время полёта. Варианты применения материала очень широки.

Ещё одним преимуществом нового материала является то, что лазерная гравировка является непосредственной частью металла, поэтому она не будет сходить с него со временем, как это случается с гидрофобными покрытиями на химической основе.

Чаще всего гидрофобные покрытия используются в нашем быту в качестве защитного покрытия посуды. Все мы видели гидрофобные сковороды, с которых вода скатывается, практически не оставляя на них следов. Всё это нацелено на то, чтобы поверхность оставалась сухой и чистой от всевозможных бактерий.

А из этого видео вы можете узнать больше про новый материал непосредственно от самих исследователей, которые его разработали. Рассказчиком выступает профессор оптики Чунлей Гуо. Также в видео мы можем заметить нашего соотечественника Анатолия Воробьёва, который является одним из авторов этого научного открытия и также работает профессором в Университете Рочестера.

Будущее у данной технологии весьма перспективное. Также технологию можно широко использовать в электронике, например, при производстве смартфонов, ноутбуков, планшетов и других девайсов. Появится совершенно новая защита от влаги, которая великолепно защитит любую электронику.

Новая разработка  ученых сделала прорыв в области структурных материалов для улучшения свойств электротехники и других сферах производства, будь то машиностроение или кораблестроение.

Вот вопрос, а если сделать подводную лодку с таким покрытием 🙂

[источники]

источник


Напомню вам еще что такое гидрофобный песок, а так же Кинетический песок. А если вспоминать про прыгающие капли, то посмотрите еще на Эффект Линденфроста

Tags: Наука

Telegram channel

Гидрофобный – определение и примеры

Гидрофобный Определение

Гидрофобный буквально означает «боязнь воды». Гидрофобные молекулы и поверхности отталкивают воду. Гидрофобные жидкости, такие как масло, отделяются от воды. Гидрофобные молекулы обычно неполярны, то есть атомы, составляющие молекулу, не создают статического электрического поля. В полярных молекулах эти противоположные области электрической энергии притягиваются к молекулам воды. Без противоположных электрических зарядов на молекулах вода не может образовывать водородные связи с молекулами. Затем молекулы воды образуют больше водородных связей друг с другом, а неполярные молекулы слипаются.

Гидрофобный эффект вызван слипанием неполярных молекул. Большие макромолекулы могут иметь гидрофобные участки, которые будут сворачивать молекулу так, чтобы они могли располагаться близко друг к другу, вдали от воды. Многие аминокислоты в белках являются гидрофобными, что помогает белкам приобретать сложную форму. Гидрофобный эффект распространяется на организмы, так как многие гидрофобные молекулы на поверхности организмов помогают им регулировать количество воды и питательных веществ в их системах.

Пример гидрофобных

Клеточных мембран

Клеточные мембраны состоят из макромолекул, известных как фосфолипиды . Фосфолипиды имеют атомы фосфора в головках молекул, которые притягивают воду. Хвост молекулы состоит из липидов, которые являются гидрофобными молекулами. Гидрофильные головки направлены в сторону воды, а гидрофобные хвосты притягиваются друг к другу. Небольшими группами фосфолипиды образуют мицелл . Как видно на картинке ниже, мицелла представляет собой небольшой гидрофобный шарик. Гидрофобные хвосты вытесняют воду из центра шара.

Клеточные мембраны состоят из двух фосфолипидных слоев, известных как фосфолипидный бислой . Середина листа состоит из гидрофобных хвостов, которые вытесняют воду и могут отделять содержимое клетки от внешней среды. Клетки имеют множество специальных белков, встроенных в мембрану, которые помогают транспортировать гидрофильные молекулы, такие как вода и ионы, через гидрофобную среднюю часть мембраны.

В эукариотических клетках органеллы образуются внутри клеток из более мелких мешочков, созданных из двойных слоев фосфолипидов. Ученые использовали гидрофобные свойства фосфолипидов для создания еще одной структуры для доставки лекарств и питательных веществ в клетки. Как видно на графике выше, 9Липосомы 0007 представляют собой небольшие мешочки, которые можно наполнить лекарством. С правильными белками, встроенными в мембрану, липосома сольется с мембраной клетки-мишени и доставит лекарство внутрь клетки.

Листья растений

Листья многих растений имеют гидрофобное покрытие. Важно, чтобы дождь и вода не впитывались через листья, так как это нарушит поток питательных веществ, который зависит от прохождения воды от корня к листу. Если бы воде было позволено проходить осмосом через клеточную мембрану в лист, это изменило бы осмотическое давление в листьях, и вода не могла бы подниматься вверх от корней. Даже водные растения защищают свои листья гидрофобными веществами, что обеспечивает вытягивание питательных веществ из корней и поток воды в одном направлении через растение. Ниже приведен пример очень гидрофобного листа, из-за которого капли воды скатываются с листа.

Перья птиц

Многие водоплавающие птицы должны защищать свои перья от проникновения воды и выделять гидрофобные масла на свои перья, которые препятствуют проникновению воды. Если вы когда-нибудь слышали термин «как вода с утки», эта фаза относится к гидрофобности утиных перьев. Утки и многие другие водоплавающие птицы проводят значительное количество времени под водой, собирая пищу. Однако они также должны летать, когда выходят из воды. Если бы вода проникла в их перья, птицы стали бы слишком тяжелыми, чтобы летать. Птицы наносят на свои перья гидрофобные масла, которые они выделяют из своей кожи и специальных желез. Когда они ныряют под воду, масла образуют гидрофобный барьер, препятствующий проникновению воды. Затем, когда они появляются, они просто стряхивают воду и могут летать.

  • Гидрофильный – Молекулы или вещества, которые притягиваются к воде.
  • Polar – Молекулы, имеющие статический электрический заряд, которые могут взаимодействовать с водой.
  • Неполярный – Молекулы, которые не имеют статического электрического заряда и гораздо чаще взаимодействуют с другими неполярными молекулами, чем с водой.
  • Липофильный – Вещества, которые притягиваются к жиру, в отличие от гидрофобных.

Викторина

1. Некоторые аминокислоты гидрофобны, а некоторые гидрофильны. Гидрофобные аминокислоты имеют тенденцию объединяться в крупные белки. Почему важен порядок аминокислот в белке?
A. Порядок определяет форму белка
B. Не имеет значения, пока присутствуют все аминокислоты
C. Белки узнаются по последовательности аминокислот

Ответ на вопрос №1

правильно. Благодаря гидрофобным эффектам, таким как взаимодействие гидрофобных аминокислот и многие другие связи, белки приобретают сложную структуру. Эти формы белка невероятно важны. Белки, используемые в распознавании клеток, принимают определенную форму, которую другие клетки могут «узнавать» по белкам, соответствующим их форме, подобно замку и ключу. Если аминокислоты в белке не в порядке, белок не будет складываться в правильную форму и будет работать со сбоями.

2. Создается вещество, имеющее очень сильные электрические диполи на молекулах, но не взаимодействующее с водой из-за сильного взаимодействия, которое она имеет сама с собой. Как бы вы описали молекулу?
A. Гидрофильный и полярный
B. Гидрофобный и неполярный
C. Гидрофобный и полярный

Ответ на вопрос №2

C верно. Хотя это было бы необычно, это вещество было бы гидрофобным и полярным. Полярность — это состояние, вызванное статическими электрическими зарядами на молекулах, которые притягиваются друг к другу. Обычно эти заряды притягивают воду, но это только потому, что они позволяют воде образовывать водородные связи с веществом. Если бы было создано вещество, препятствующее образованию водородных связей, оно было бы гидрофобным. Таким образом, молекула может быть как гидрофобной, так и полярной.

3. Многие рептилии, даже рептилии, живущие в пустыне, имеют гидрофобную чешую на внешней стороне тела. Зачем пустынной рептилии гидрофобное покрытие?
A. Для защиты от вредных солнечных лучей
B. Барьер также защищает от испарения
C. Для защиты от кислотных дождей

. Чешуя многих рептилий защищает животных от потери воды из-за испарений. В то время как многие амфибии, не имеющие чешуи, не могут уйти очень далеко от источника воды, многие рептилии живут в среде, почти лишенной воды. Пустынные животные быстро высохли бы, если бы не их гидрофобная кожа и чешуя, защищающая их от испарения. 9Определение 0005

в кембриджском словаре английского языка

Примеры гидрофобных

гидрофобных

Поскольку трифторметильные группы гидрофобны , они помогают лекарству проникать в организм и достигать места действия.

Из Phys.Org