
【化】 hydrophobic hydration
【化】 drain(age)
hydration
【化】 hydration
【醫】 hydration
疏水水合(Hydrophobic Hydration)是物理化學領域描述非極性分子與水分子間相互作用的重要概念。從漢英詞典角度解析,該術語由"疏水"(hydrophobic,字面意為"恐水的")和"水合"(hydration,指物質與水結合的過程)構成,特指非極性物質在水中引發的水分子有序排列現象。
該現象的本質特征包括:
$$ ΔG = γ cdot ΔA - TΔS $$
其中γ為表面張力,ΔA為表面積變化
該原理在生物化學領域有重要應用,如蛋白質折疊過程中,疏水氨基酸殘基通過水合作用驅動其向分子内部聚集,形成穩定的三維結構。工業領域則應用于表面活性劑設計,通過調控疏水鍊水合層厚度實現乳化穩定。
權威參考文獻:
疏水水合(Hydrophobic hydration)是水分子與疏水性物質相互作用時産生的特殊現象,其核心定義和機理如下:
1. 定義與過程 當疏水性物質(如烴類、脂肪酸等)被加入水中時,水分子會圍繞疏水基團形成高度有序的氫鍵網絡結構。這是由于疏水基團與水分子之間産生斥力,導緻周圍水分子通過增強氫鍵鍵合來減少與疏水基團的接觸面積。
2. 熱力學特性 該過程伴隨熵減小(水分子排列有序性增加)和焓增加(氫鍵重組需要能量)。盡管疏水基團本身不直接參與氫鍵,但水分子為維持自身氫鍵網絡,需犧牲部分自由度,形成類似“籠狀”結構包裹疏水基團,導緻體系熱力學不利。
3. 與疏水相互作用的關系 疏水水合是疏水相互作用(Hydrophobic interaction)的前驅現象。當多個疏水基團存在時,它們會通過聚集減少與水的接觸面積,從而降低水分子有序化程度,最終使體系總自由能下降。
4. 應用與實例 這種現象在蛋白質折疊、脂質自組裝等生物化學過程中起關鍵作用。例如,蛋白質疏水殘基的聚集會驅動其三級結構的形成,避免水分子的不利水合狀态。
(完整定義可參考:華南農大《食品化學》名詞解釋、考試資料網)
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