Phân biệt hiệu ứng chống nước (HYDROPHOBIC) và ưa nước (HYDROPHILIC)

Đăng bởiHoàng Nguyên vào lúc

 

Gần đây có một số bạn hỏi chúng tôi về sự khác biệt giữa coating hydrophobic và coating hydrophilic, hôm nay chúng tôi xin chia sẻ một vài khái niệm và mong là giúp ích được cho mọi người.

Hydrophobic và Hydrophilic là gì?

Về mặt từ ngữ thì gốc từ HYDRO có nghĩa là NƯỚC. Còn PHOBIC có nghĩa là GHÉT/KỊ. Và ngược lại, PHILIC có nghĩa là THÍCH/YÊU. Phối hợp các gốc từ trên ta có thể hiểu nôm na HYDROPHOBIC là ghét nước, kị nước còn HYDROPHILIC là thích nước, háu nước.

Trong thiên nhiên và cuộc sống quanh ta, có rất nhiều ví dụ về hydrophobic và hydrophilic. Khi cho muối vào nước, muốn bị hòa tan vào nước và đây chính là ví dụ điển hình của hydrophilic. Ngược lại, nếu đổ dầu vào nước thì nước và dầu sẽ phân thành 2 lớp rất rõ ràng. Đây chính là hiện tượng hydropholic.

Lý giải hiện tượng hydrophobic và hydrophilic theo vật lý thì là do lực hút điện tích của các phân tử. Cụ thể, trong ví dụ về Hydrophobic thì nước là một chất phân cực điện tích và muối cũng là một chất phân cực nên có thể kết hợp với nhau theo liên kết Ion. Còn dầu lại là một chất không phân cực vì thế không thể tạo thành liên kết với nước.

Một bề mặt có đặc tính hydrophobic hay hydrophilic có thể dễ nhận biết bằng cách quan sát hình dạng của NƯỚC bám trên bề mặt mà chuyên môn gọi là góc tiếp xúc (contact angle).

Hydrophobic ghét nước nên sẽ “tìm cách” đẩy phân tử/giọt nước lên và do đó tạo thành 1 góc tù so với mặt phẳng tiếp xúc (góc tiếp xúc lớn hơn 90o được xem là hydrophobic). Cụ thể là nước bị gom lại thành các giọt tròn rời rạc.

Hydrophilic háu nước sẽ tạo nhiều liên kết ion giữa bề mặt và giọt nước. Chính vì vậy, ta thấy giọt nước bị bè ra, bám sát bề mặt và góc tiếp xúc rất nhỏ hơn 90o. Góc tiếp xúc càng nhỏ thì mức độ Hydrophilic càng cao và càng hiệu quả. Do vậy, hydrophilic hình thành 1 màng nước rất mỏng trên bề mặt.

Hydrophobic và hydrophilic trong ngành chăm sóc ô tô

Trong lĩnh vực chăm sóc ô tô có các loại chất phủ cho sơn hoặc kính ứng dụng hydrophobic và hydrophilic để ngăn bám nước và chất bẩn trên mặt sơn trước điều kiện thiên nhiên.

Chấ phủ Hydrophobic có thành phần chính thường là SiO2 (đi-ô-xít si-líc) là chất không phân cực vì thế KHÔNG tạo thành liên kết với phân tử nước(có thể gọi là kháng nước). Nước không có điều kiện để bám trên mặt sơn và giọt nước đọng lại dưới dạng giọt tròn, giảm tối đa sự tiếp xúc với mặt sơn. Nước trôi nhanh vì không phân cực nên SiO2 còn tạo nên lớp chống tĩnh điện giúp thân xe không biến thành thỏi nam châm hút các ion bụi trái dấu. Ứng dụng này được dùng rất nhiều trong các sản phẩm sáp phủ cho sơn xe, tạo hiệu ứng chống nước & bụi bẩn rất hiệu quả.

Chất phủ Hydrophilic thường có TiO2 (titan đi-ô-xít) là chất quang hóa mạnh. Khi gặp tia cực tím (từ ánh sáng) các electron của TiO2 sẽ được đẩy lên bề mặt và khi tiếp xúc với khí Oxy (O2) hoặc hơi nước trong không khí (H2O) tạo thành bề mặt phân cực và có tính khử mạnh (đặc tính này của TiO2 được ứng dụng nhiều trong việc làm sạch môi trường) do đó sẽ nhanh chóng “kéo sát” phân tử nước lại tạo thành một mảng nước và nhờ vào trọng lực cũng như thế năng mà mảng nước đó sẽ “sụp” xuống trôi đi.

Ứng dụng hydrophilic được dùng nhiều trên kính xe để tăng tầm nhìn khi trời mưa vì một màng nước (hydrophilic) sẽ giúp người lái dễ quan sát hơn rất nhiều so với các đốm nước nhỏ li ti trên kính. Thêm vào đó tính khử của TiO2 sẽ giúp kính được sạch lâu hơn.

Scroll To Top

Panel Tool
Float header
Float topbar
Default Boxed Large Boxed Medium
Header Default Header One Header Two Header Three