Hydrophil vs. hydrophob: Unterschied und Vergleich

Der Begriff Hydro bedeutet Wasser. Daher kann gesagt werden, dass sich die Untersuchung von hydrophilen und hydrophoben Molekülen mit der Löslichkeit und den Eigenschaften dieser Materialien befasst, wenn sie sich mit Wasser verbinden und mit Wasser interagieren.

Die beiden Begriffe scheinen gleich zu sein, sind aber gegensätzlich.

Das Wort „phobisch“ leitet sich von „phobia“ ab, was Angst bedeutet. Daher bedeutet der Begriff „hydrophob“ Angst vor Wasser.

Der Begriff „philisch“ leitet sich vom Wort „philia“ ab, was bedeutet Freundschaft. Daher bedeutet der Begriff hydrophil, dass er Wasser liebt.

Somit sind hydrophile Materialien solche, die sich gut mit Wasser verbinden, wohingegen hydrophobe Moleküle solche sind, die nicht gut mit Wasser wechselwirken. Der Unterschied zwischen hydrophilen und hydrophoben Materialien wird gezogen, indem ihre Reaktion gegenüber Wasser beobachtet wird, entweder Anziehung zu Wasser oder Abstoßung von Wasser.

Zum Beispiel können wir sehen, dass es einige lösliche Stoffe gibt, die in Wasser absorbiert werden, während es wenige gibt, die dies nicht tun. Salz kann sich leicht in Wasser auflösen, während Make-up-Pulver dies nicht kann. Salz 

Andererseits wird es nicht in Öl absorbiert, das eine hydrophobe Flüssigkeit ist, wohingegen sich pulverisiertes oder zerkleinertes Make-up in Öl auflösen kann.

Man kann also sagen, dass Make-up in Pulverform hydrophob ist, während Salz hydrophil ist.

Key Take Away

1. Hydrophile Substanzen werden von Wassermolekülen angezogen und können sich in Wasser lösen oder dispergieren; hydrophobe Substanzen stoßen Wasser ab und sind nicht wasserlöslich.
2. Hydrophile Substanzen haben polare oder geladene Gruppen, die mit Wasser Wasserstoffbrücken bilden können; hydrophobe Substanzen haben unpolare Moleküle, die keine Wasserstoffbrückenbindungen mit Wasser eingehen können.
3. Hydrophile Substanzen werden dort eingesetzt, wo Wasserlöslichkeit erwünscht ist, wie in Waschmitteln und Pharmazeutika; hydrophobe Substanzen werden in wasserdichten und ölabweisenden Anwendungen verwendet, beispielsweise in Regenmänteln und Antihaftpfannen.

Hydrophil vs. Hydrophob

Hydrophil ist ein Begriff, der sich auf Substanzen oder Materialien bezieht, die bei chemischen Reaktionen leicht mit Wasser zurechtkommen. Salz ist hydrophil, da es sich leicht in Wasser auflösen kann. Hydrophob bezieht sich auf Gegenstände, die nicht mit Wasser reagieren und Wassermoleküle abstoßen, wenn sie damit reagieren.

Vergleichstabelle

Parameter des Vergleichs	Hydrophile	hydrophober
Bedeutung	Es bedeutet wasserliebend oder eine starke Neigung zum Wasser haben.	Es bedeutet, gegen Wasser beständig zu sein oder Wasser zu vermeiden.
Moleküle	Die hydrophilen Moleküle werden als Hydrophile bezeichnet.	Die hydrophoben Moleküle werden als Hydrophobe bezeichnet.
Wechselwirkung mit Wasser	Die hydrophilen Moleküle ziehen Wasser an.	Die hydrophoben Moleküle stoßen Wasser ab.
Polarität	Hydrophile Moleküle sind polar.	Hydrophobe sind unpolar.
Reaktion	Das Auflösen der hydrophilen Moleküle in Wasser ist eine exotherme Reaktion.	Das Auflösen der hydrophilen Moleküle in Wasser ist eine endotherme Reaktion.

Was ist hydrophil?

Hydro bedeutet Wasser. „philic“ leitet sich von „philia“ ab, was Freundschaft bedeutet. Das Wort hydrophil bedeutet also wasserliebend.

Hydrophile Moleküle, sogenannte Hydrophile, sind Moleküle, die Wasser anziehen. Hydrophile Moleküle sind polar.

Anwendung von hydrophilen Molekülen:

Die hydrophilen Moleküle werden weitgehend in verschiedenen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Chemie, Physik, Lebensmittelindustrie, Technik, Farbe, Arzneimittelabgabe, Papier, Textilien, Biomedizin, Pharmazeutika, Wasseraufbereitung, Bauwesen, Beschichtungen, Klebstoffen, Verdickungsmitteln, Filmbildnern, Gallanten und Stabilisatoren , Dispergier- und Suspendiermittel, Feuchthaltemittel, Flockungsmittel, Körperpflegemittel, Schmierstoffe und Bindemittel, Reinigungsmittel, Mineralverarbeitung, Bauprodukte und Ölfeldprodukte.

Beispiele für hydrophile Substanzen:

Es gibt eine Vielzahl hydrophiler Substanzen, wie Stärke, Salz, Zucker, Keratin, Eiweiß, Baumwolle, Cellulose, Wolle, Kieselsäure, Alkohole, Polyethylenglykolether, Polyvinylalkohol, Gelatine, Inulin, Guarkernmehl, Albumin, Chitosan, Xanthan Gummi, Agarose, Pektin, Agar, Dextran, Algin, Carrageenan und so weiter.

Was ist hydrophob?

Das Wort Hydro bedeutet Wasser. Der Begriff „phobisch“ leitet sich vom Wort „phobia“ ab, was Angst bedeutet. Daher bedeutet der Begriff „hydrophob“ Angst vor Wasser. 

Hydrophobe Moleküle, sogenannte Hydrophobe, sind Moleküle, die Wasser abstoßen. Hydrophobe sind von Natur aus unpolar.

Anwendung von hydrophoben Molekülen:

Hydrophobe Wechselwirkungen sind in vielen Bereichen wichtig, wie z. B. Öl-Wasser-Trennung, Selbstreinigung, antibakterielle Wirkung, Korrosionsbeständigkeit, Vereisungsschutz, Proteinfaltung, chemischer Trennprozess, Ölverschmutzungsmanagement, unpolar Elementtrennung von polaren Elementen usw.

Beispiele für hydrophobe Substanzen:

Sowohl im industriellen als auch im häuslichen Bereich kommt eine große Anzahl hydrophober Stoffe vor. Fettige Verbindungen, Fette, Öle, Alkane und vieles mehr organische Verbindungen sind Beispiele für hydrophobe Substanzen.

Weitere Beispiele für hydrophobe Substanzen sind die Hydrophobie bei Pflanzen und Tieren. Viele Pflanzen sind hydrophob, was bedeutet, dass auf der Blattoberfläche hydrophobe Beschichtungen vorhanden sind. 

Hydrophobie kann auch bei Vögeln beobachtet werden und spielt eine entscheidende Rolle. Die Hydrophobie in den Federn und Körpern verhindert das Eindringen von Wasser in die Körper und trägt so dazu bei, Gewichtszunahmen zu vermeiden und ihnen einen reibungslosen Flug zu ermöglichen.

Hauptunterschiede zwischen hydrophil und hydrophob

1. Hydrophil bedeutet mit Wasser harmonierend oder wasserliebend. Auf der anderen Seite bedeutet hydrophob Beständigkeit gegen Benetzung.
2. Hydrophile sind hydrophile Moleküle, während Hydrophobe hydrophobe Moleküle sind.
3. Hydrophile Stoffe werden im Wasser gelöst oder absorbiert. Hydrophobe Stoffe werden nicht in Wasser gelöst, sondern nur in ölbasierten Substanzen absorbiert.
4. Hydrophile Moleküle sind ionisch und polar, während hydrophobe Moleküle unpolar sind.
5. Wenn die hydrophilen Moleküle zu Wasser hinzugefügt werden, wird die Entropie erhöht. Wenn die hydrophoben Moleküle zu Wasser hinzugefügt werden, wird die Entropie verringert.

Bibliographie

1. https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2001/gc/b103275p
2. https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.96.186101

Letzte Aktualisierung: 11. Juni 2023