Hydrofiilisyydelle

Hydrofiilisyydellä tarkoitetaan aineen kykyä sitoa vettä tai liuottaa sitä sekä muodostaa vahvoja vuorovaikutuksia veden kanssa. Se kuvaa veden ja aineen rajapinnan vuorovaikutuksia ja on keskeinen ominaisuus monissa kemiallisissa, biologisissa ja teknisissä konteksteissa. Hydrofiliisiä aineita pidetään usein vesiliukoisina tai veden adsorptiivisina, kun taas hydrofobiset aineet välttelevät vettä.

Ominaisuuteen vaikuttavat tekijät verehtyvät polaarisuus, mahdollisuus muodostaa vetysidoksia sekä ionisoituvat ryhmät. Polaariset ryhmät kuten OH-, NH2- tai COOH sekä ionisoituneet muodot lisäävät hydrofiilisuutta. Myös pintapitoisuus ja molekyylin koko vaikuttavat: suuremmat polarisoituneet pinnat voivat lisätä vesiliukoisuutta, mutta voivat rajoittaa sitä tilallisessa kontekstissa.

Mittaus ja arviot hydrofiilisyydestä perustuvat useisiin menetelmiin. Kosketuskulma mittaa, miten helposti vesi leviää molekyylin pinnalle: pienempi kulma viittaa suurempaan hydrofiilisyyteen. Pintojen vapaa energia ja topologinen polaarinen pinta-ala (TPSA) antavat kvantitatiivisia mittareita. Lääkeaineissa ja orgaanisissa yhdisteissä käytetään myös logP- tai logD-arvoja sekä HLB-skalaa arvioimaan hydrofiilisyyden ja lipofiliikan välistä tasapainoa. Aineen käytännön sovellukset riippuvat kontekstista: liukoisuus,Absorptio biologisissa järjestelmissä, sekä materiaalien biokompatibiliteetti ja kuivumisominaisuudet.

Hydrofiilisyydelle on vastakohta hydrofobisuus; monet aineet ovat zwitterioneja tai amfifiilejä, sisältäen sekä hydrofiilisiä että hydrofobeja osia. Käytännössä hydrofiilisyys voidaan muokata kemiallisella muokkauksella, esimerkiksi lisäämällä polaarisia ryhmiä tai muokkaamalla pintavakaa toteuttamalla ionisointia ilmiöihin.