Lexikon

Hydrophobie: Diese Stoffe mögen kein Wasser

Der Begriff hydrophob bildet sich aus den griechischen Worten Phobos für Angst und Hydor für Wasser. Hydrophob wird häufig mit wassermeidend übersetzt und bezeichnet Stoffe, die nicht oder nur schwer in Wasser löslich sind. Auch Oberflächen, die Wasser abweisen, werden als hydrophob bezeichnet. Mit einigen Ausnahmen sind die meisten organischen Verbindungen und Stoffgruppen hydrophob. Insbesondere Fette, Wachse und langkettige Alkohole sind in Wasser schwer oder gar nicht löslich.

Hydrophobie beruht darauf, dass Wassermoleküle aufgrund ihrer Polarität Wasserstoffbrückenbindungen eingehen. Daher schließen sie unpolare Moleküle tendenziell aus, wodurch sich in wässriger Umgebung getrennte Volumen ergeben. Auf hydrophoben Oberflächen bildet Wasser klar definierte Tropfen mit einem Kontaktwinkel von mehr als 90 Grad. So können Tropfen leicht abperlen, und die Oberfläche wird nicht nass. Das ist die Grundlage für den bekannten Lotuseffekt.

Hydrophob, hydrophil und lipohil

Der Gegenpart zu hydrophob ist hydrophil: Diese Stoffe lösen sich leicht in Wasser, weil sie aufgrund ihrer Polarität mit Wassermolekülen in Interaktion treten. Häufig sind hydrophobe Substanzen gleichzeitig lipophil. Sie interagieren mit unpolaren Stoffen wie Fetten oder Ölen. Das ist allerdings nicht zwingend der Fall. Silikon ist ein bekanntes Beispiel für einen Stoff, der gleichermaßen hydrophob und lipophob ist. Diese Eigenschaft wird amphiphob genannt.

Nutzung in Chemie und Technik

In Wissenschaft und Technik spielt die Interaktion von hydrophoben Fetten und Ölen mit Wasser in vielen Zusammenhängen eine Rolle: Insbesondere für das Verhalten von Stoffen in wässriger Umgebung und bei der Bildung von Emulsionen. Die Entstehung von Methanhydrat am Meeresboden ist beispielsweise ebenfalls eine Folge von Hydrophobie. Wichtige technische Anwendungen sind die Herstellung von Reinigungs- und Lösemitteln, die Reinigung und der Schutz von Anlagen und Bauteilen vor Verschmutzung.

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