POLAIR en APOLAIR - HYDROFIEL en HYDROFOOB

Klik op de plaatjes voor een vergrote weergave.

Ik heb vier bekerglazen met knikkers.
Twee bekerglazen met glazen knikkers, donkerblauw en lichtblauw (Fig. 1 en 2).

Fig. 1	Fig. 2

En twee bekerglazen met knikkers die magnetisch zijn, rood en oranje (Fig. 3 en 4).

Fig. 3	Fig. 4

Ik breng een mengsel van de glazen knikkers, donkerblauw en lichtblauw, in één bekerglas en schud ze goed.
De glazen knikkers zullen in het mengsel willekeurig verdeeld zijn, want de ene glazen knikker heeft geen voorkeur voor de ander, zie Fig. 5.

Fig. 5

CONCLUSIE: Glazen knikkers mengen onderling goed !

Nu breng ik een mengsel van de magnetische knikkers, rood en oranje, in één bekerglas en schud ze goed.
Ook nu zullen de knikkers in het mengsel willekeurig verdeeld zijn, want alle knikkers zijn weliswaar magnetisch, maar het maakt hen niet uit aan welke kleur ze ‘vastgeplakt’ zitten. Zie Fig. 6.

Fig. 6

CONCLUSIE: Magnetische knikkers mengen onderling goed !

Nu breng ik een mengsel van blauwe (glazen) knikkers en rode (magnetische) knikkers bij elkaar en schud dit goed.
De magnetische knikkers zullen bij voorkeur aan elkaar ‘vastplakken’ en zo de blauwe knikkers verdrijven. De magnetische knikkers zullen op een ‘hoopje’ aan elkaar vastgeplakt zitten, de blauwe knikkers vullen de overgebleven ruimte, zie Fig. 7.

Fig. 7

Eigenlijk zijn er in Fig. 7 dus twee blauwe lagen en één rode laag ontstaan.

CONCLUSIE: Glazen en magnetische knikkers mengen onderling niet goed !

Tenslotte maak ik een mengsel van alle soorten knikkers en schud dit goed.
Het resultaat staat in Fig. 8.

Fig. 8

Alle glazen knikkers mengen onderling en alle magnetische knikkers mengen onderling.
De glazen knikkers mengen echter niet met de magnetische knikkers.

Nu vertaald naar heuse moleculen

POLAIRE moleculen (deze zijn aan éne kant een beetje elektrisch + (plus) geladen (een scheikundige schrijft dan δ+ , spreek uit als "delta plus") en aan de andere kant een beetje elektrisch - (min) geladen (δ- spreek uit als "delta min") en daardoor trekken ze elkaar onderling aan, alsof het magnetische knikkers zijn.
Niet-polaire (APOLAIRE) moleculen (deze hebben geen δ+ en een δ- kant) trekken elkaar onderling nauwelijks aan, alsof het glazen knikkers zijn.

- POLAIRE moleculen mengen onderling
- APOLAIRE moleculen mengen onderling.
- POLAIRE moleculen mengen niet met APOLAIRE moleculen.

Het watermolecuul (H₂O) is polair, dat hebben wetenschappers vastgesteld.
Andere polaire moleculen zullen dus goed met water mengen, oftewel: ze lossen op in water.
Apolaire moleculen lossen niet (of althans zeer slecht) op in water.

• Moleculen die graag in water willen oplossen (en dus polair zijn), noemt men hydrofiel (betekent letterlijk “houdt van water”).
• Moleculen die niet graag in water oplossen omdat ze apolair zijn, noemt men hydrofoob (betekent letterlijk “is bang van water”).
• Sommige grote moleculen, zoals zeepmoleculen, zijn aan één kant hydrofiel (zij hebben een 'hydrofiele kop') en de rest van het molecuul is hydrofoob (een 'hydrofobe staart'). De kop van het molecuul zal dus graag in water zijn, terwijl de staart liever in vet (een hydrofobe stof) zit. Daarom kun je vette handen met water en zeep schoon krijgen en niet met water alleen, want vet (hydrofoob) lost niet goed op in water (hydrofiel). Klik op het plaatje voor een vergrote weergave van hoe een zeepmolecuul dat doet. De plus- en min-bolletjes in het plaatje stellen de hydrofiele kopjes van het zeepmolecuul voor.

Emulsies

Een emulsie is een fijne verdeling van een vloeistof in een andere vloeistof. Het is een troebel mengsel en geen oplossing (klik hier voor uitleg over het verschil tussen een mengsel en een oplossing).
Voorbeelden: melk (vetbolletjes in water), mayonaise (fijn verdeelde oliedruppeltjes in water/azijn).

Je kunt een emulsie alleen maken van twee vloeistoffen die niet in elkaar oplossen, dus alleen van een combinatie van een hydrofiele vloeistof (bv water) en een hydrofobe vloeistof (bv olie).
Om ervoor te zorgen dat de olie-bolletjes niet aan elkaar gaan plakken en daardoor een grotere olie-laag vormen (zoals in fig. 7), heb je een derde stof nodig die dit voorkomt en daardoor de kleine olie-bolletjes stabiel maakt.
Zo een stof noem je een emulgator (letterlijk: emulsie-maker) en die werkt scheikundig gezien hetzelfde als zeep (zie hierboven). In mayonaise gebruik je een eierdooier. Hierin zit de stof lecithine, die als emulgator werkt.
Als je op de verpakking van levensmiddelen kijkt, zie je dat lecithine vaak in voedingsmiddelen wordt gebruikt, waarbij het kan worden vermeld met een E-nummer: E322.

Een aardig weetje...

Je kent vast wel peper, zwarte of witte. Dit is een specerij die een pittige - zeg maar 'hete' - smaak aan onze gerechten geeft. Ook met de bekende rode Spaanse peper zijn we in Nederland meestal wat voorzichtig, denk maar aan sambal.
De stoffen die deze producten zo 'heet' doen smaken zijn peperine (in zwarte of witte peper) en capsaïcine (in Spaanse peper). Deze beide stoffen zijn hydrofoob: ze lossen slecht op in water.
Wat doe je als je per ongeluk een te hete hap (dwz te heet gekruid) in je mond hebt? Je bent geneigd om water te drinken, maar dit helpt dus niet want de 'hete' stoffen lossen niet op in water. Je kunt beter iets drinken dat een beetje vet (hydrofoob) bevat, bijvoorbeeld melk!!

Heb je een opmerking over dit artikel, of wil je reageren, ga dan naar het forum.