Het belangrijkste verschil tussen hydrofoob en superhydrofoob is hun contacthoek voor waterdruppels. De contacthoek voor waterdruppels op hydrofobe oppervlakken is meer dan 90 graden, dus het stoot water af. Daarentegen is de contacthoek voor waterdruppels op een superhydrofoob oppervlak meer dan 150 graden, waardoor niet alleen water wordt afgestoten, maar ook water van het oppervlak afrolt.
Zowel hydrofobe als superhydrofobe oppervlakken zijn waterafstotende oppervlakken. De hydrofobe interacties beschrijven de afstoting tussen water en andere stoffen, terwijl superhydrofoob betekent intenser dan hydrofoob.
Wat is hydrofoob?
Hydrofobe interacties zijn afstotingskrachten tussen watermoleculen en andere stoffen. Het is het interactietype dat tegengesteld is aan hydrofiele interactie (aantrekkingskracht tussen watermoleculen en andere stoffen). In deze term betekent hydro" water" en "fobisch" betekent "angst". Daarom kunnen we stoffen die niet van water houden omschrijven als hydrofobe stoffen. Deze stoffen stoten watermoleculen af. Over het algemeen vertonen niet-polaire moleculen dit type interactie omdat watermoleculen polair zijn. Met andere woorden, hydrofobe stoffen hebben de neiging om apolaire stoffen zoals olie en hexaan aan te trekken, ermee in wisselwerking te treden of op te lossen in niet-polaire stoffen.
Soms worden hydrofobe stoffen lipofiele stoffen genoemd omdat deze stoffen lipide- of vetcomponenten aantrekken. Wanneer een hydrofobe stof aan water wordt toegevoegd, hebben de moleculen van de stof de neiging om klonten te vormen door met elkaar te combineren. Dit maakt hydrofobe oplosmiddelen belangrijk bij het scheiden van niet-polaire verbindingen van water of polaire oplossingen.
Wat is superhydrofoob?
Superhydrofobe interactie is het vermogen om water zo af te stoten dat druppeltjes niet plat worden, maar eraf rollen. Het is ook bekend als ultra-hydrofobiciteit. Superhydrofobe oppervlakken zijn extreem hydrofobe oppervlakken die extreem moeilijk te bevochtigen zijn. Gewoonlijk is de contacthoek van een waterdruppel op dit soort oppervlak groter dan 150 graden. We kunnen deze interactie ook het lotuseffect noemen vanwege het gedrag van waterdruppels op een lotusblad. Een waterdruppel die een superhydrofoob oppervlak raakt, kan volledig terugkaatsen, vergelijkbaar met een elastische bal.
De contacthoek van de waterdruppel op een superhydrofoob oppervlak werd voor het eerst beschreven door Thomas Young in 1805. Hij deed dit door de krachten te analyseren die inwerken op de vloeistofdruppel die rust op een glad, vast oppervlak dat wordt omgeven door een gas.
We kunnen voorbeelden vinden van superhydrofobe oppervlakken in de natuur, waaronder lotusbladeren, fijne haartjes op sommige planten, schaatsenrijders en insecten die op het wateroppervlak leven, sommige vogels die geweldige zwemmers zijn, enz.
Wat is het verschil tussen hydrofoob en superhydrofoob?
Zowel hydrofobe als superhydrofobe oppervlakken zijn waterafstotende oppervlakken. Het belangrijkste verschil tussen hydrofoob en superhydrofoob is dat de contacthoek voor waterdruppels op hydrofobe oppervlakken meer dan 90 graden is, terwijl de contacthoek voor waterdruppels op een superhydrofoob oppervlak meer dan 150 graden is. Daarom stoten hydrofobe oppervlakken water af, terwijl superhydrofobe oppervlakken niet alleen water afstoten, maar ook het water van hun oppervlak afrollen.
De onderstaande infographic geeft een overzicht van de verschillen tussen hydrofoob en superhydrofoob in tabelvorm voor vergelijking naast elkaar.
Samenvatting – Hydrofoob versus superhydrofoob
Hydrofobe interacties zijn afstotingskrachten tussen watermoleculen en andere stoffen. Superhydrofobe interactie is het vermogen om water af te stoten in de mate dat druppeltjes niet plat worden, maar eraf rollen. Het belangrijkste verschil tussen hydrofoob en superhydrofoob is dat de contacthoek voor waterdruppels op hydrofobe oppervlakken meer dan 90 graden is, terwijl de contacthoek voor waterdruppels op een superhydrofoob oppervlak meer dan 150 graden is. Daarom stoten hydrofobe oppervlakken water af, terwijl superhydrofobe oppervlakken niet alleen water afstoten, maar ook het water van hun oppervlak afrollen.
