L'idrofilia[1] (dalgreco ὕδωρ (hỳdor), "acqua", e ϕιλία (philìa), "amicizia", "affinità[2]) è laproprietà fisica dimateriali o di singolespecie chimiche (ad esempiomolecole) a legarsi con l'acqua.
In senso più ampio, si intende anche la proprietà di alcuni materiali diassorbire o trattenere acquaal loro interno osulla loro superficie.[3][4]
Unaspecie chimica (ad esempio unamolecola)polarizzata elettricamente è generalmente idrofila, in quanto essendo polare è in grado di stabilirelegami idrogeno con l'acqua (H2O) permettendole di sciogliersi più prontamente in acqua piuttosto che in oli o altrisolventi apolari. Sono inoltre idrofile le specie chimiche cariche (ioni).[5]
Unaspecie chimica idrofila se viene disciolta in acqua, orienta infatti le molecole di acqua immediatamente circostanti (la cosiddettasfera di idratazione) in modo che gli atomi di idrogeno delle molecole di acqua (che rappresentano la parte della molecola caricata positivamente) si orientano verso le zone caricate negativamente, mentre l'atomo di ossigeno delle molecole di acqua (che rappresentano la parte della molecola caricata negativamente) si orienti verso le zone caricate positivamente della specie chimica idrofila.[6] Si stabilisce in questa maniera unlegame chimico dovuto all'interazione (di naturaelettrostatica) tra le molecole di acqua e le molecole della specie chimica disciolta.
Se invece una specie chimica idrofoba viene posta a contatto con l'acqua, non si stabiliscono interazioni elettrostatiche di tipo attrattivo tra la specie chimica e le molecole di acqua che la circondano.
Le specie chimiche idrofobe o idrofile non sono tra loro solubili, però è possibile "forzare" l'interazione tra specie chimiche idrofobe e idrofile inserendo nel sistema una terza tipologia di specie chimiche, detti "tensioattivi", i quali si comportano comeanfifilico, ovvero si comportano sia da specie idrofoba con isolventi oleosi e da specie idrofila con i solventi acquosi. Il comportamento dei tensioattivi è giustificato dalla loro particolare struttura chimica, schematizzabile in una lunga catena idrofoba (ad esempio unocatenaidrocarburica) legata ad una testa idrofila (ad esempio ungruppo funzionale dotato di polarità).
Escludendo il caso delle sostanze anfifiliche, il termine "idrofilia" può essere ritenuto sinonimo dilipofobia, in quanto le sostanze che sono solubili in solventi acquosi non sono solubili in solventi oleosi.
Sono idrofili: labarite, l'ematite, ilglucosio.[5]
Sono idrofobi: glioli, alcuneproteine, icolloidi, igrassi.[5]
Un semplice esempio dell'azione del tensioattivo è il seguente: se ci ungiamo le mani con dell'olio, lavandoci le mani solamente con acqua non riusciamo a eliminare l'olio, in quanto l'acqua e l'olio non sono tra loro solubili, ma se laviamo le mani con acqua esapone, l'olio viene eliminato facilmente; il sapone è infatti costituito da tensioattivi.
Non tutti i materiali idrofili sono solubili. Le sostanze insolubili si classificano più o meno idrofile misurando labagnabilità, l'angolo formato da unagoccia di acqua posta a contatto con esse (detto "angolo di contatto"). Minore è l'angolo di contatto (cioè più "schiacciata" è la goccia), più elevata è l'idrofilia del materiale.
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