Hidrófilo - Hydrophile
Um hidrófilo é uma molécula ou outra entidade molecular que é atraída por moléculas de água e tende a ser dissolvida por ela.
Em contraste, os hidrofóbicos não são atraídos pela água e podem parecer repelidos por ela. Os higroscópicos são atraídos pela água, mas não são dissolvidos pela água.
Moléculas
Uma molécula hidrofílica ou porção de uma molécula é aquela cujas interações com água e outras substâncias polares são mais termodinamicamente favoráveis do que suas interações com óleo ou outros solventes hidrofóbicos . Eles são tipicamente polarizados por carga e capazes de ligação de hidrogênio . Isso torna essas moléculas solúveis não apenas em água, mas também em outros solventes polares .
Moléculas hidrofílicas (e porções de moléculas) podem ser contrastadas com moléculas hidrofóbicas (e porções de moléculas). Em alguns casos, as propriedades hidrofílicas e hidrofóbicas ocorrem em uma única molécula. Um exemplo dessas moléculas anfifílicas são os lipídios que compõem a membrana celular . Outro exemplo é o sabão , que tem uma cabeça hidrofílica e uma cauda hidrofóbica, permitindo que se dissolva em água e óleo.
Moléculas hidrofílicas e hidrofóbicas também são conhecidas como moléculas polares e moléculas apolares , respectivamente. Algumas substâncias hidrofílicas não se dissolvem. Esse tipo de mistura é chamado de colóide .
Uma regra aproximada para a hidrofilicidade de compostos orgânicos é que a solubilidade de uma molécula em água é mais do que 1 % em massa se houver pelo menos um grupo hidrófilo neutro por 5 carbonos, ou pelo menos um grupo hidrófilo eletricamente carregado por 7 carbonos.
Substâncias hidrofílicas (ex: sais) podem parecer atrair água do ar. O açúcar também é hidrofílico e, como o sal, às vezes é usado para tirar água dos alimentos. O açúcar polvilhado nas frutas cortadas "tira a água" por meio da hidrofilia, tornando a fruta pastosa e úmida, como em uma receita comum de compota de morango .
Produtos químicos
Produtos químicos hidrofílicos líquidos complexados com produtos químicos sólidos podem ser usados para otimizar a solubilidade de produtos químicos hidrofóbicos.
Químicos líquidos
Exemplos de líquidos hidrofílicos incluem amônia, álcoois, algumas amidas como a ureia e alguns ácidos carboxílicos como o ácido acético.
Alcoóis
Os grupos hidroxila (-OH), encontrados nos álcoois, são polares e, portanto, hidrofílicos (como a água), mas sua porção da cadeia de carbono é apolar, o que os torna hidrofóbicos. A molécula torna-se cada vez mais no geral mais apolar e, portanto, menos solúvel na água polar à medida que a cadeia de carbono se torna mais longa. O metanol tem a cadeia de carbono mais curta de todos os álcoois (um átomo de carbono) seguido pelo etanol (dois átomos de carbono) e 1-propanol junto com seu isômero 2-propanol , todos sendo miscíveis com água. O álcool tert-butílico , com quatro átomos de carbono, é o único entre seus isômeros a ser miscível com água.
Produtos químicos sólidos
Ciclodextrinas
As ciclodextrinas são usadas para fazer soluções farmacêuticas através da captura de moléculas hidrofóbicas como hospedeiros convidados. Como os compostos de inclusão de ciclodextrinas com moléculas hidrofóbicas são capazes de penetrar nos tecidos do corpo, eles podem ser usados para liberar compostos biologicamente ativos sob condições específicas. Por exemplo, a testosterona é complexada com hidroxi-propil-beta-ciclodextrina (HPBCD), 95% de absorção de testosterona foi alcançada em 20 minutos por via sublingual, mas HPBCD não foi absorvida, enquanto a testosterona hidrofóbica é geralmente absorvida menos de 40% via rota sublingual.
Filtração de membrana
A filtração por membrana hidrofílica é usada em várias indústrias para filtrar vários líquidos. Esses filtros hidrofílicos são usados nas áreas médica, industrial e bioquímica para filtrar elementos como bactérias, vírus, proteínas, partículas, drogas e outros contaminantes. Moléculas hidrofílicas comuns incluem coloides, algodão e celulose (dos quais o algodão consiste).
Ao contrário de outras membranas, as membranas hidrofílicas não requerem um pré-umedecimento: elas podem filtrar líquidos em seu estado seco. Embora a maioria seja usada em processos de filtração de baixo calor, muitos novos tecidos de membrana hidrofílica são usados para filtrar líquidos e fluidos quentes.
Veja também
- Equilíbrio hidrofílico-lipofílico
- Escalas de hidrofobicidade
- Superhidrofilicidade
- Ultrahidrofobicidade
- Molhando
- Higroscópico