Nyckelskillnaden mellan hydrofob och superhydrofob är deras kontaktvinkel för vattendroppar. Kontaktvinkeln för vattendroppar på hydrofoba ytor är mer än 90 grader, så det stöter bort vatten. Däremot är kontaktvinkeln för vattendroppar på en superhydrofob yta mer än 150 grader, vilket inte bara gör att vatten stöter bort utan också rullar bort vatten från ytan.
Både hydrofoba och superhydrofoba ytor är vattenavvisande ytor. De hydrofoba interaktionerna beskriver avstötningen mellan vatten och andra ämnen, medan superhydrofob betyder mer intensiv än hydrofob.
Vad är hydrofob?
Hydrofoba interaktioner är repulsionskrafter mellan vattenmolekyler och andra ämnen. Det är interaktionstypen som är motsatt till hydrofil interaktion (attraktionskraft mellan vattenmolekyler och andra ämnen). I denna term betyder hydro "vatten" och "fobisk" betyder "rädsla". Därför kan vi beskriva ämnen som inte gillar vatten som hydrofoba ämnen. Dessa ämnen stöter bort vattenmolekyler. I allmänhet visar icke-polära molekyler denna typ av interaktion eftersom vattenmolekyler är polära. Med andra ord tenderar hydrofoba ämnen att attrahera eller interagera med eller lösas upp i opolära ämnen som olja och hexan.
Ibland kallas hydrofoba ämnen för lipofila ämnen eftersom dessa ämnen drar till sig lipid- eller fettkomponenter. När ett hydrofobt ämne läggs till vatten tenderar ämnets molekyler att bilda klumpar genom att kombineras med varandra. Detta gör hydrofoba lösningsmedel viktiga för att separera opolära föreningar från vatten eller polära lösningar.
Vad är superhydrofobiskt?
Superhydrofob interaktion är förmågan att stöta bort vatten i den grad att dropparna inte plattar ut utan rullar av istället. Det är också känt som ultrahydrofobicitet. Superhydrofoba ytor är extremt hydrofoba ytor som är extremt svåra att blöta. Vanligtvis överstiger kontaktvinkeln för en vattendroppe på denna typ av yta 150 grader. Vi kan också kalla denna växelverkan lotuseffekten på grund av beteendet hos vattendroppar på ett lotusblad. En vattendroppe som träffar en superhydrofob yta kan återhämta sig helt, på samma sätt som en elastisk boll.
Kontaktvinkeln för vattendroppen på en superhydrofob yta beskrevs första gången av Thomas Young 1805. Han gjorde detta genom att analysera krafterna som verkar på vätskedroppen som vilar på en jämn fast yta som är omgiven med gas.
Vi kan hitta exempel på superhydrofoba ytor i naturen, inklusive lotusblad, fina hårstrån på vissa växter, vattenstrider och insekter som lever på vattenytan, några fåglar som är fantastiska simmare, etc.
Vad är skillnaden mellan hydrofob och superhydrofob?
Både hydrofoba och superhydrofoba ytor är vattenavvisande ytor. Den viktigaste skillnaden mellan hydrofob och superhydrofob är att kontaktvinkeln för vattendroppar på hydrofoba ytor är mer än 90 grader, medan kontaktvinkeln för vattendroppar på en superhydrofob yta är mer än 150 grader. Därför stöter hydrofoba ytor bort vatten, medan superhydrofoba ytor inte bara stöter bort vatten utan också rullar bort vattnet från sina ytor.
Infografiken nedan listar skillnaderna mellan hydrofob och superhydrofob i tabellform för jämförelse sida vid sida.
Sammanfattning – Hydrofob vs Superhydrofob
Hydrofoba interaktioner är repulsionskrafter mellan vattenmolekyler och andra ämnen. Superhydrofob interaktion är förmågan att stöta bort vatten i den grad att dropparna inte plattar ut utan rullar av istället. Den viktigaste skillnaden mellan hydrofob och superhydrofob är att kontaktvinkeln för vattendroppar på hydrofoba ytor är mer än 90 grader, medan kontaktvinkeln för vattendroppar på en superhydrofob yta är mer än 150 grader. Därför stöter hydrofoba ytor bort vatten, medan superhydrofoba ytor inte bara stöter bort vatten utan också rullar bort vattnet från sina ytor.
