Гидрофоб это: Гидрофобное покрытие. Что это такое и зачем нужно?

Содержание

Гидрофобное покрытие. Что это такое и зачем нужно?

Содержание статьи

Вступление
Что такое гидрофобное покрытие?
Виды гидрофобных покрытий
Нанесение гидрофобного покрытия
Удаление средства
Самодельные аналоги

Вода, так необходимая для жизни, не только созидает и питает, но и обладает большой разрушительной силой. Капля, точащая камень, – это не столько афоризм, сколько истина: постоянное воздействие влаги (например, атмосферные осадки) способно навредить самым прочным конструкциям и превратить со временем в пыль любые материалы. Чтобы защитить поверхности от разрушительной силы воды, ученые разработали специальные составы, образующие гидрофобное покрытие.

Гидрофобное покрытие – это средство, которым обрабатывается какая-либо поверхность, чтобы сделать ее водонепроницаемой, то есть – защитить от воздействия влаги.

Свойства гидрофобных покрытий

Водоотталкивающее покрытие образует на поверхности, на которую наносится, тонкую защитную пленку, которая не дает воде проникать внутрь. За счет этого срок эксплуатации поверхности значительно увеличивается. Гидрофобные составы обладают такими свойствами:

водонепроницаемостью;
антикоррозийными характеристиками;
повышенной морозостойкостью;
стойкостью к появлению грибка, разрастанию других биологических организмов;
антиадгезийными характеристиками – устойчивостью к загрязнениям неорганического и органического характера, к запотеванию;
безвредностью для здоровья человека и состояния окружающей среды.

Принцип работы

При нанесении гидрофобного материала на объект капля воды, соприкасаясь с защищенной поверхностью, принимает близкую к шарообразной форму и скатывается, по пути захватывая все загрязнения. В результате объект очищается и защищается от промокания и, как следствие, – разрушения.

Применение современных гидрофобизаторов защищает от агрессивного воздействия окружающей среди и повышает конструкционную прочность материалов. В связи с этим водоотталкивающие средства широко используются в строительстве для обработки бетонных, каменных, деревянных поверхностей, штукатурки и других объектов, в быту – для защиты одежды и обуви. Гидрофобное покрытие играет большую роль в повышении эксплуатационных свойств автомобилей.

Прежде чем покупать гидрофобное средства, следует знать, что для каждого типа поверхности существует свое водоотталкивающее покрытие, адаптированное под особенности и физические свойства определенного материала.

Пропитки. Используются для пористых материалов и применяются при возведении стен зданий, укладке садовых дорожек.

Лаки. Применяются, в основном, для обработки покрытий из дерева для защиты от промокания и, как следствие, – разбухания и гниения. Лаки выпускаются бесцветными, при нанесении не только оказывают водозащитный эффект, но и придают изделию глянец и блеск.
Морилки. Изготавливаются на основе олифы, используются для деревянных изделий для защиты от влаги и гниения. Наносятся кистью, валиком или распылителем.
Краски (эмали и грунтовки). Один из наиболее распространенных видов влагозащитных средств. Водоотталкивающие краски универсальны (подходят для различных типов материалов, в том числе, дерева, металла, бетона), не имеют запаха, гигиеничны. Легко наносятся кистью или распылителем.
Аэрозоли, восковые составы, гели, жидкости, пасты. Имеют широкий спектр применения в зависимости от характеристик. Такими составами обрабатывают обувь, кожу, экраны компьютеров, телефонов, стекла автомобилей. Средства легко наносятся без применения специальных инструментов.

Все виды средств имеют одно общее качество – защиту от влаги. Однако перед покупкой следует обратить внимание на сферу использования покрытия: например, тип, применяющийся для стройматериалов, не подойдет для обуви и наоборот.

Гидрофобное покрытие для автомобиля

Автомобиль, который используют при любых погодных условиях, а также часто и хранят под открытым небом, регулярно испытывает на себе воздействие агрессивных сред. Особенно это касается кузова и других металлических деталей. В соединении с грязью и солью, которой зимой посыпают дороги от обледенения, влага может очень быстро разрушить лакокрасочное покрытие кузова и привести к коррозии металла. Гидрофобное покрытие кузова спасает поверхность автомобиля от быстрого износа.

Линейка водоотталкивающих покрытий для машины разнообразна, она представлена несколькими видами составов, различающихся по технологии производства и защитного воздействия.

Консерванты – это средства, которые убирают микроцарапины лакокрасочного покрытия кузова или салона и придают такую гладкость поверхности, что вода быстро скатывается. Они могут быть органического и искусственного происхождения.

Среди консервантов выделяют:

Воски. Составы на натуральной основе недорогие и безвредные для здоровья. Используются для полировки ЛКП и обработки элементов салона. Недостаток – кратковременность действия.
Силиконовые средства с ингибиторами коррозии. Составы на искусственной основе, образующие на поверхности кузова защитную пленку. Прочные, износостойкие полимеры, некоторые обладают защитой не только от воды, но и ультрафиолета.

Тефлоновые полимерные смеси. Это составы, устойчивые к воздействию влаги и царапинам, хорошо маскируют повреждения и придают машине глянец.
Нано покрытия. Особенность инновационных покрытий – связь с ЛКП на молекулярном уровне, что делает их более прочными и устойчивыми к воздействию окружающей среды. Они легко наносятся и имеют хороший срок службы.
Соли жирных кислот.
Кремниевые покрытия. Одни из самых надежных и популярных гидрофобных средств, основой которых служат лаки и эмали, сохраняющие свойства даже после многочисленных посещений автомойки. Их отличают высокие водоотталкивающие и защитные свойства, но и стоимость кремниевых составов выше.

Отдельно стоит сказать о покрытии для стекол. «Антидождь» выпускается в виде полиролей, гелей и состоит из полимеров, силиконов, присадок и органических растворителей. После нанесения на стекло автомобиля состав создает на нем невидимую пленку, которая защищает от влаги и улучшает видимость в условиях дождя. Капли, быстро скатываясь по поверхности, не создают водяной пленки, затрудняющей обзор. Кроме того, составы обладают грязеотталкивающими свойствами, способствуют легкому удалению наледи и снега на стекле и уменьшают расход омывающей жидкости.

Нанесение водоотталкивающего покрытия зависит от особенностей его состава и формы. Общие рекомендации таковы.

Автомобиль тщательно очистить от всех загрязнений – помыть самостоятельно или воспользоваться автомойкой.
Обработать поверхности обезжиривающими составами до состояния сухости.
С помощью мягкой тряпки для авто покрыть стекла и кузов полирующим средством.
Обработать поверхности гидрофобным покрытием, следуя инструкции, прилагаемой к средству.
Повторно отполировать стекло или поверхность кузова мягкой тряпкой.
После нанесения покрытия несколько часов заводить машину не нужно. В течение 3-4 дней автомобиль не следует мыть.

Внимание! Для нанесения некоторых видов водоотталкивающего покрытия могут понадобиться специальные знания и/или инструменты. В таком случае лучше обратиться на СТО к профессионалам.

Если гидрофобное средство нанесено правильно по инструкции, удалять его не понадобится: по истечении срока эксплуатации покрытие само равномерно истирается. Однако может возникнуть такая необходимость, если первый раз обработка была некачественной или требуется сменить гидрофобизатор. В таком случае защитную пленку с машины снимают при помощи обычного этилового спирта или специального средства для снятия водоотталкивающих составов (они обычно продаются в магазинах, предлагающих покрытия) круговыми движениями.

После удаления машину протирают мягкой салфеткой.

Если хочется сэкономить на автохимии, «антидождь» можно изготовить самостоятельно. Для этого нужно использовать уайт-спирит и обычную парафиновую свечу в пропорциях 1:20. Парафин измельчают и тщательно смешивают с растворителем до однородной массы. Полученной смесью обрабатывают поверхность кузова и/или стекла. После машину оставляют на время, пока уайт-спирит испарится. Затем натирают обработанную поверхность мягкими салфетками, не оставляющими ворс. Такой самодельный «антидождь» может продержаться на автомобиле до 2 месяцев.

Статьи | Дальснаб

Поиск:

20.04.2022

Рассказываем, чем хороша обработка сухим туманом и почему она нужна каждому

23.09.2021

Ополаскиватель для посудомоечной машины: особенности выбора и рейтинг лучших средств

03.08.2021

Средства для химчистки салона автомобиля, рейтинг лучших очистителей

25. 06.2020

ПАВ. Что это такое и нужно ли их бояться?

Полное руководство по моющим средствам для пищевой промышленности: как сделать правильный выбор?

Защитите свои руки: полное руководство по выбору правильных рабочих перчаток

Как выбрать мешок для пылесоса?

Что такое обезжириватель для автомобилей?

Виды дозаторов для жидкого мыла

Что лучше жидкое мыло или твердое?

Как выбрать жидкое мыло и на что обратить внимание

Салфетка из микрофибры: что это такое и как выбрать

Лучшая керамика для авто, рейтинг альтернативных покрытий

Как нанести керамику на автомобиль своими руками

Рейтинг лучших чернителей шин – топ 10

Как делать детейлинг авто своими руками — инструкция для начинающих

Рейтинг лучших автошампуней для мойки автомобиля

Бизнес-план как открыть автомойку с нуля

ТОП 20 полиролей для пластика автомобиля рейтинг

Уровень pH моющих средств

Зачем нужно керамическое покрытие автомобиля?

Гидрофобное покрытие. Что это такое и зачем нужно?

Какие перчатки лучше? Виниловые, нитриловые, или латексные.

Пеногенератор для автомоек: устройство, принцип, инструкция.

Выбираем лучший воск для авто

ТОП-10 бактерий для септиков. Как выбрать бактерии для септиков и выгребных ям?

Химия для септиков и выгребных ям. ТОП средств для покупки

Гид по выбору антисептиков для рук, или почему не все они спасут от вирусов?

Дезинфицирующее средство широкого спектра действия, кожный антисептик — подробно о применении в период пандемии

Антибактериальное жидкое мыло, кожный антисептик — подробно о применении в период пандемии

Средство на основе глутарового альдегида и ЧАС — подробно о применении в период пандемии

Дезинфицирующее средство на ЧАС — подробно о применении в период пандемии

Дезинфицирующее средство НУК — подробно о применении в период пандемии

Список самых эффективных дезинфекционных средств и антисептиков

Отличие спиртовых и не спиртовых антисептиков, какой лучше и безопаснее для рук?

Использование спиртовых антисептиков, почему не даёт нужного эффекта?

Дезинфицирующее средство для уничтожения вируса африканской чумы и вирусной инфекции сибирской язвы — Forbicid (Форбицид)

Моющие средства для автосервисов и автомастерских

Предоставление и монтаж дозирующих систем — бесплатно

Основные моющие и дезинфицирующие средства для небольшого пищевого производства

Санитарный аудит пищевых предприятий

Дезинфекция помещений и цехов в пищевой промышленности

Санитарно-микробиологические исследования смывов

Санитарный аудит на пищевом предприятии

Пользовательское соглашение Индивидуальный предприниматель Иванченко Александр Сергеевич

Пользовательское соглашение ООО «Вортекс Дальний Восток»

Санитарно-гигиеническое оборудование, где и зачем применяется.

Диспенсеры для туалетной бумаги, полотенец и ёршики BXG

Автоматический освежитель воздуха BXG-AR-6006

Сильный и при этом деликатный очиститель любых загрязнений ORANGE KING

Сравнение двух профессиональных очистителей, LOCO против ORANGE KING

Универсальный очиститель Well

Универсальное, гелеобразное, пенное, моющее средство GEL Optima

Средство для прочистки канализации Draft

Профессиональное нейтральное средство для мытья пола Comfort

Очиститель — полироль для мебели TWIST 5в1

Щелочные моющие средства с активных хлором, как применять?

Дезинфицирующее средство для дезковриков и обработки автотранспорта

Дезинфицирующий коврик — где и как применятся?

Как удалить неприятный запах — нейтрализатор запаха Block

Моющее средство для посудомоечных машин BLANK

Концентрированное средство для биотуалетов на химической основе

Мойка фильтра вытяжки из дюралюминиевого сплава, специализированным средством.

Как заменить сетчатаю вставку (таблетку) в пенокомплекте?

Дезинфекционные коврики: Какой размер выбрать?

Дезинфекционные коврики — вопросы и ответы

Профессиональные распылители Kwazar

Профессиональные распылители и пеногенераторы KWAZAR™

Профессиональные моющие средства

Профессиональные моющие средства Vortex

Моющее средство для мойки и дезинфекции испарителей кондиционеров и холодильного оборудования

123

Промывка систем отопления, теплообеменников, радиаторов

Мойка и дезинфекция поверхности яиц

Химчистка салона авто своими руками

Как правильно использовать полироли?

Практическое тестирование автомобильных полиролей

Типы и виды полиролей

Сравнение отечественных и зарубежных полиролей

Средства для герметизации агрегатов

Полирующие средства

Добавки и присадки к маслам

Обработка воском

Что такое изопропиловый спирт и для чего он используется?

Средства индивидуальной защиты при работе с изопропиловым спиртом

Каким бывает изопропиловый спирт?

Как правильно использовать изопропиловый спирт для очистки оптических волокон и других поверхностей?

Особенности незамерзающих жидкостей на основе метилового, этилового и изопропилового спиртов

Чистящие средства

Где применяется вафельная ткань и какую плотность выбрать

Вафельное полотно — что это?

Почему выбирают жидкое мыло?

Удаление жвачек

Тестируем гель для сантехники Breeze

Прочистка засоров в системе канализации каустической содой и специальными химическими составами.

Воздействие высокощелочных автошампуней на компоненты кузова автомобиля

Полезные советы по мойке автомобиля зимой

В цветном замешательстве

Моющие средства для автомобилей

Какой химией лучше отмыть катер после зимы?

Технология бесконтактной мойки CLEAN TEC

Отечественные и зарубежные автошампуни

Практическое тестирование автошампуней

Процесс бесконтактной мойки

Тестирование автошампуня Complex® Master

Как правильно использовать автошампуни

Промывка и дезинфекция пивных линий с применением специализированной химии на основе ЧАС или хлора

Нанопокрытие для стекол автомобиля Антидождь

Гидрофобные взаимодействия — Химия LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 1506

Гидрофобные взаимодействия описывают отношения между водой и гидрофобными соединениями (молекулы с низкой растворимостью в воде). Гидрофобы представляют собой неполярные молекулы и обычно имеют длинную цепь атомов углерода, которые не взаимодействуют с молекулами воды. Смешивание жира и воды является хорошим примером такого взаимодействия. Распространенным заблуждением является то, что вода и жир не смешиваются, потому что силы Ван-дер-Ваальса , действующие на молекулы воды и жира, слишком слабы. Однако, это не так. Поведение капли жира в воде больше связано с энтальпией и энтропией реакции, чем с ее межмолекулярными силами.

Причины гидрофобных взаимодействий

Американский химик Уолтер Каузманн обнаружил, что неполярные вещества, такие как молекулы жира, склонны собираться вместе, а не распределяться в водной среде, потому что это позволяет молекулам жира иметь минимальный контакт с водой.

Изображение выше показывает, что когда гидрофобные материалы объединяются, они меньше контактируют с водой. Они взаимодействуют в общей сложности с 16 молекулами воды до того, как соединятся, и только с 10 атомами после взаимодействия.

Термодинамика гидрофобных взаимодействий

При попадании гидрофобного вещества в водную среду водородные связи между молекулами воды разрываются, освобождая место для гидрофобного соединения; однако молекулы воды не реагируют с гидрофобом. Это считается эндотермической реакцией, потому что при разрыве связей в систему передается тепло. Молекулы воды, искаженные присутствием гидрофобного соединения, будут образовывать новые водородные связи и образовывать подобную льду структуру клетки, называемую клатрат каркас вокруг гидрофобного слоя. Эта ориентация делает систему (гидрофобную) более структурированной с уменьшением общей энтропии системы; поэтому \(\Delta S < 0\).

Изменение энтальпии (\( \Delta H \)) системы может быть отрицательным, нулевым или положительным, поскольку новые водородные связи могут частично, полностью или чрезмерно компенсировать водородные связи, разорванные входом гидрофоб. Однако изменение энтальпии незначительно при определении самопроизвольности реакции (смешение гидрофобных молекул с водой), так как изменение энтропии (\(\Delta S\)) велико.

Согласно формуле энергии Гиббса

\[ \Delta G = \Delta H — T\Delta S \label{eq1}\]

с малым неизвестным значением \(\Delta H\) и большим отрицательным значения \(\Delta{S} \), значение \(\Delta G\) окажется положительным. Положительный \(\Delta G\) указывает на то, что смешивание гидрофобных молекул и молекул воды не происходит самопроизвольно.

Формирование гидрофобных взаимодействий

Смешение гидрофобов и молекул воды не происходит самопроизвольно; однако гидрофобные взаимодействия между гидрофобами происходят спонтанно. Когда гидропобы собираются вместе и взаимодействуют друг с другом, энтальпия увеличивается ( \( \Delta H \) положительна), потому что некоторые водородные связи, образующие клатратную клетку, будут разорваны. Разрушение части клатратной клетки приведет к увеличению энтропии ( \( \Delta S \) положительно), поскольку ее формирование уменьшает энтропию.

Согласно уравнению \(\ref{eq1}\)

\( \Delta{H} \) = малое положительное значение
\( \Delta{S} \) = большое положительное значение

Результат: \( \Delta{G} \) отрицательна и, следовательно, гидрофобные взаимодействия спонтанны.

Прочность гидрофобных взаимодействий

Гидрофобные взаимодействия относительно сильнее других слабых межмолекулярных взаимодействий (например, Ван-дер-Ваальсовых взаимодействий или водородных связей). Сила гидрофобных взаимодействий зависит от нескольких факторов, в том числе (в порядке силы влияния):

Температура : При повышении температуры сила гидрофобных взаимодействий также увеличивается. Однако при экстремальной температуре гидрофобные взаимодействия денатурируют.
Количество атомов углерода на гидрофобах : Молекулы с наибольшим количеством атомов углерода будут иметь самые сильные гидрофобные взаимодействия.
Форма гидрофобов : Алифатические органические молекулы взаимодействуют сильнее, чем ароматические соединения. Разветвления углеродной цепи уменьшают гидрофобный эффект этой молекулы, а линейная углеродная цепь может вызывать наибольшее гидрофобное взаимодействие. Это связано с тем, что углеродные разветвления создают стерические препятствия, поэтому двум гидрофобам труднее иметь очень тесные взаимодействия друг с другом, чтобы свести к минимуму их контакт с водой.

Биологическое значение гидрофобных взаимодействий

Гидрофобные взаимодействия важны для фолдинга белков. Это важно для сохранения стабильности и биологической активности белка, потому что это позволяет белку уменьшать свою поверхность и уменьшать нежелательные взаимодействия с водой. Помимо белков, есть много других биологических веществ, которые зависят от гидрофобных взаимодействий для своего выживания и функций, таких как фосфолипидные двухслойные мембраны в каждой клетке вашего тела!

Иллюстрация того, как белок меняет форму, позволяя полярным областям (синие) взаимодействовать с водой, в то время как неполярные гидрофобные области (красные) не взаимодействуют с водой. (CC BY-SA 3.0; Treshphrd через Википедию).

Ссылки

Аткинс, Питер и Хулио де Паула. Физическая химия для наук о жизни. Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета. 2006. 95.
Чанг, Рэймонд. Физическая химия для биологических наук. Саусалито, Калифорния: Edwards Brothers, Inc., 2005. 508–510.
Гаррет, Реджинальд Х. и Чарльз М. Гришэм. Биохимия. Бельмонт, Калифорния: Томас Брукс/Коул. 2005. 15.

Hydrophobic Interactions распространяется по лицензии CC BY-SA 4.0, автором, ремиксом и/или куратором является Джастин Тан.

Наверх

Была ли эта статья полезной?

Тип изделия
Раздел или Страница
Лицензия
CC BY-SA
Версия лицензии
4,0
Показать страницу TOC
№ на стр.
Теги
1. автор @ Джастин Чем
2. гидрофобы
3. гидрофобные взаимодействия

13.6: Гидрофобное взаимодействие — Химия LibreTexts

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 41393

Гидрофобные взаимодействия описывают отношения между водой и гидрофобами (молекулами с низкой растворимостью в воде). Гидрофобы представляют собой неполярные молекулы и обычно имеют длинную цепь атомов углерода, которые не взаимодействуют с молекулами воды. Смешивание жира и воды является хорошим примером такого взаимодействия. Распространенным заблуждением является то, что вода и жир не смешиваются, потому что силы Ван-дер-Ваальса , действующие на молекулы воды и жира, слишком слабы. Однако, это не так. Поведение капли жира в воде больше связано с энтальпией и энтропией реакции, чем с ее межмолекулярными силами.