Debido a que la arena está cubierta con un revestimiento hidrófobo (la arena en sí misma es hidrófila). El recubrimiento es trimetilsilanol (CH3) 3SiOH (ver Fig. 1 ).
Fig. 1 El trimetilsilanol contiene un solo grupo hidroxilo
La arena es sílice (SiO). Como puede verse en la Fig. 2 , hay una gran cantidad de grupos funcionales hidroxilo (OH) en la superficie. Esto permite que los sitios para el grupo hidroxilo del trimetilsilanol se adsorban (a través de enlaces de hidrógeno) o pueden sufrir una reacción de condensación. Normalmente, la arena normal se expone al vapor de trimetilsilanol para convertirla en arena mágica.
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Fig. 2 Fuente: Silicatos.
Y tras la reacción, el trimetilsilanol forma un enlace con la sílice (ver. Fig. 3 ). Así que puedes ver que no hay más grupo hidroxilo en la superficie. Dado que el agua (H2O) forma un enlace de hidrógeno con el grupo hidroxilo, habrá menos tendencia a que el H2O se adsorbe en la superficie. (La superficie se vuelve menos hidrófila y más hidrófoba). También se puede observar que el grupo funcional expuesto en la superficie son grupos metilo. Esto creará una superficie que es más oleófila / lipidófila debido a las mayores fuerzas de dispersión.
Fig. 3 Fuente: http://www.nnin.org/sites/defaul…
Si realiza la reacción de trimetilsilanol en una sílice plana como el vidrio de cuarzo (en lugar de arena), podrá observar el ángulo de contacto entre las gotas de agua que coloca sobre el vidrio. (Ver Fig. 4 ). Puede ser descrito matemáticamente por la ecuación de Young.
donde gamma es la energía interfacial (entre diferentes fases; sólido (s), líquido (l) y gas (g)) y theta es el ángulo de contacto.
Fig. 4 Fuente: http://zzm.umcs.lublin.pl/Wyklad…
Si tiene este tipo de química de superficie, puede encontrar interesante la cromatografía de líquidos, ya que este tipo de química de superficie se utiliza para modificar la superficie del relleno de sílice usado como fase estacionaria. La modificación de la superficie puede cambiar el grado de unión de diferentes productos químicos a la superficie. Y cuando haces que los químicos fluyan a la superficie, puedes separar inteligentemente diferentes químicos (de manera similar a la forma en que la cromatografía de papel separa los tintes de colores). Leer:-
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