
【化】 hydrophobic hydration
【化】 drain(age)
hydration
【化】 hydration
【医】 hydration
疏水水合(Hydrophobic Hydration)是物理化学领域描述非极性分子与水分子间相互作用的重要概念。从汉英词典角度解析,该术语由"疏水"(hydrophobic,字面意为"恐水的")和"水合"(hydration,指物质与水结合的过程)构成,特指非极性物质在水中引发的水分子有序排列现象。
该现象的本质特征包括:
$$ ΔG = γ cdot ΔA - TΔS $$
其中γ为表面张力,ΔA为表面积变化
该原理在生物化学领域有重要应用,如蛋白质折叠过程中,疏水氨基酸残基通过水合作用驱动其向分子内部聚集,形成稳定的三维结构。工业领域则应用于表面活性剂设计,通过调控疏水链水合层厚度实现乳化稳定。
权威参考文献:
疏水水合(Hydrophobic hydration)是水分子与疏水性物质相互作用时产生的特殊现象,其核心定义和机理如下:
1. 定义与过程 当疏水性物质(如烃类、脂肪酸等)被加入水中时,水分子会围绕疏水基团形成高度有序的氢键网络结构。这是由于疏水基团与水分子之间产生斥力,导致周围水分子通过增强氢键键合来减少与疏水基团的接触面积。
2. 热力学特性 该过程伴随熵减小(水分子排列有序性增加)和焓增加(氢键重组需要能量)。尽管疏水基团本身不直接参与氢键,但水分子为维持自身氢键网络,需牺牲部分自由度,形成类似“笼状”结构包裹疏水基团,导致体系热力学不利。
3. 与疏水相互作用的关系 疏水水合是疏水相互作用(Hydrophobic interaction)的前驱现象。当多个疏水基团存在时,它们会通过聚集减少与水的接触面积,从而降低水分子有序化程度,最终使体系总自由能下降。
4. 应用与实例 这种现象在蛋白质折叠、脂质自组装等生物化学过程中起关键作用。例如,蛋白质疏水残基的聚集会驱动其三级结构的形成,避免水分子的不利水合状态。
(完整定义可参考:华南农大《食品化学》名词解释、考试资料网)
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