親水 vs. 疏水——對(duì)化學(xué)試劑意味著什么
親水性/親水（Hydrophilicity/hydrophilic）：指易被水水合（溶劑化），并與極性基團(tuán)/極性溶劑發(fā)生相互作用的傾向。
疏水性/疏水（Hydrophobicity / hydrophobic）：指分子或取代基傾向于避開水和各類極性基團(tuán)，并與之表現(xiàn)出排斥性相互作用；在水環(huán)境中，非極性基團(tuán)彼此締合（即“疏水相互作用”）。。
實(shí)驗(yàn)室如何觀察：通過潤(rùn)濕, 水滴在固體表面形成接觸角![]()
；![]()
< 90° 通常稱為親水，超親水指 ![]()
?10°（常接近0°）；![]()
> 90°為疏水，超疏水通常指![]()
> 150°。
詞源：希臘語 hydro-（水）+ phílos（喜愛）/ phóbos（畏懼）。
權(quán)威定義：作為化學(xué)術(shù)語國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)的IUPAC，收錄并規(guī)范了親水、疏水、親水性、疏水性及接觸角的正式定義；這些定義被期刊與各類標(biāo)準(zhǔn)普遍采用、全球通行。
測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：主要來源于ISO/ASTM（例如水分含量：ISO 760、ASTM E203）、OECD（log Kow測(cè)定方法），以及表面科學(xué)文獻(xiàn)/方法（Owens–Wendt 表面自由能；Washburn 粉體潤(rùn)濕性）。
親水/疏水性為何重要
界面控制：潤(rùn)濕與鋪展決定過濾、涂布、黏附、色譜以及配方穩(wěn)定性。（接觸角/前進(jìn)–后退行為是關(guān)鍵。）
分配與溶劑化：物質(zhì)在水相與有機(jī)相之間的分配（log Kow）驅(qū)動(dòng)萃取、環(huán)境歸趨與生物可及性。（OECD TG 107/117。）
可調(diào)控性：可通過表面改性進(jìn)行調(diào)節(jié)（例如，對(duì)二氧化硅進(jìn)行HMDS處理以獲得疏水性；對(duì)聚合物進(jìn)行等離子體/氧化處理以增強(qiáng)親水性）。
不等同于“純度等級(jí)”：親水性/疏水性屬于功能屬性；而純度/性能等級(jí)（如HPLC級(jí)、光譜級(jí)等）則是不同的概念。
實(shí)驗(yàn)室的典型測(cè)試方式
表面與體相指標(biāo)：
· 水接觸角（WCA）——靜態(tài)、前進(jìn)角（![]()
A）、后退角（![]()
R）。為表面判別的首要指標(biāo)；應(yīng)明確定義測(cè)試液體（單一/多種）、溫度與測(cè)定方法。
· 表面自由能（SFE）——由多液體接觸角計(jì)算（如Owens–Wendt/Kaelble 法），用于區(qū)分分散組分與極性組分。
· 粉體潤(rùn)濕性（Washburn毛細(xì)上升法）——適用于粉末與多孔介質(zhì)；可報(bào)告動(dòng)態(tài)接觸角與SFE。
· 辛醇/水分配系數(shù)（log Kow/log P、log D）——OECD TG 107（搖瓶法）與 TG 117（HPLC）為參考方法。
· 分散體系的Zeta電位（ζ）——表面電荷與分散穩(wěn)定性的電動(dòng)學(xué)指示參數(shù)（ISO 13099 系列）。
含水特性：
· 卡爾費(fèi)休水分測(cè)定（ISO 760/ASTM E203；可為容量法/庫侖法）：用于親水試劑的水分定量及吸濕性規(guī)范控制。
· 塑料/材料吸水率（ASTM D570/ISO 62）：評(píng)估聚合物/工程材料的吸水與尺寸穩(wěn)定性（在適用時(shí)采用）。
親水性 vs. 疏水性
|
維度
|
親水（Hydrophilic）
|
疏水（Hydrophobic）
|
|
含義
|
偏好水；在水相中易潤(rùn)濕/鋪展
|
避水；在水中抗?jié)櫇?/span>
|
|
典型化學(xué)特征
|
極性/可電離基團(tuán)（–OH、–NH?、–COOH、–SO??），氫鍵供體/受體
|
非極性基元（長(zhǎng)烷基/芳香環(huán)）、高度氟化或經(jīng)硅烷化的表面
|
|
實(shí)驗(yàn)指標(biāo)—表面
|
水接觸角 ![]() < 90°（通常遠(yuǎn)低于此）
|
水接觸角 ![]() > 90°；“超疏水”通常指 >150°
|
|
實(shí)驗(yàn)指標(biāo)—體相/溶質(zhì)
|
log P/log Kow 低，水中溶解度高（或具有較高的水分吸收/親和）
|
log P/log Kow 高，水中溶解度低；偏好有機(jī)相
|
|
其他常見測(cè)試
|
表面自由能（極性組分較高）；水中zeta電位（絕對(duì)值通常較大，可為正或負(fù)）；Karl Fischer 水分（用于控制吸濕性材料的水分）
|
表面自由能以分散組分為主；油/水接觸角；吸濕量通常較低
|
|
色譜適配
|
HILIC固定相保留親水分析物
|
反相（RP，C18/C8）保留疏水分析物
|
|
涂層/固體行為
|
促進(jìn)附著、可印刷性、蛋白吸附（除非被阻隔）
|
拒水、防污/抗沾污、低表面能
|
|
典型優(yōu)勢(shì)
|
在水中分散性優(yōu)良；易清洗；多情境下具良好生物相容性
|
化學(xué)耐受性（如氟聚合物）；對(duì)水具阻隔；用于防潤(rùn)濕/抗腐蝕
|
|
典型注意事項(xiàng)
|
易吸濕/吸水；pH 與離子強(qiáng)度可改變其行為
|
水中潤(rùn)濕性差；可能阻礙涂布/附著；可能需要表面活化處理
|
典型應(yīng)用與阿拉丁相關(guān)產(chǎn)品
|
使用場(chǎng)景
|
優(yōu)先關(guān)注點(diǎn)
|
典型測(cè)試
|
阿拉丁示例產(chǎn)品
|
備注
|
|
水相過濾 / 樣品前處理（親水）
|
在水中即時(shí)潤(rùn)濕；低可萃取物；孔徑匹配
|
水接觸角 < 90°；孔徑/流量；可萃取物
|
親水 PTFE 膜 — Cat. U492477（多種孔徑/直徑）
|
親水PTFE 無需酒精預(yù)潤(rùn)濕；適合水基樣品。
|
|
氣體/溶劑排氣與溶劑過濾（疏水）
|
拒水性；氟聚合物化學(xué)耐受性
|
WCA > 90°；化學(xué)相容性
|
Membrane Filter 家族 — M2637 系列（疏水 PTFE 選項(xiàng)）
|
用于水相時(shí)，先以酒精預(yù)潤(rùn)濕，再切回水。
|
|
水基配方增稠 /分散（親水）
|
水相分散性；黏度建立；透明度
|
黏度曲線；KF水分（如相關(guān)）
|
聚乙二醇（PEG） — CAS 25322-68-3（不同分子量）?聚乙烯吡咯烷酮（PVP） — CAS 9003-39-8
|
PEG/PVP 親水性高，廣泛用于個(gè)護(hù)/生物醫(yī)用。
|
|
有機(jī)或硅體系的流變/抗沉降（疏水）
|
與非水/有機(jī)硅體系相容；觸變性
|
動(dòng)態(tài)流變；分散穩(wěn)定性
|
疏水氣相二氧化硅（硅烷化）—CAS 112945-52-5
|
適用于有機(jī)硅、環(huán)氧、溶劑型涂料。
|
|
水基體系增強(qiáng) /消光/流變（親水）
|
在水中易潤(rùn)濕；高比表面積
|
比表面積；粒徑；潤(rùn)濕時(shí)間
|
親水氣相二氧化硅— CAS 112945-52-5
|
確保良好分散；可能吸濕——注意 KF指標(biāo)。
|
|
表面疏水化（涂層/底涂步驟）（結(jié)果為疏水）
|
低表面能；耐水性
|
接觸角（> 100–120°）；耐久性
|
硅烷化試劑（如HMDS）
|
后處理可顯著提高 WCA；注意溶劑與安全。
|
常見問答（FAQs）
Q1.親水是否意味著可溶于水？
不一定：表面可以非常親水（WCA 低），但材料本身仍可能是不溶性固體。潤(rùn)濕 ≠ 溶解。
Q2.疏水是否等同于親油（oleophilic）？
通常相關(guān)，但不具普遍性。具有低表面能的含氟表面亦可呈現(xiàn)疏油性（排斥油）。應(yīng)通過油接觸角或表面能進(jìn)行判別。
Q3.水接觸角（WCA）閾值如何判斷？
按慣例，![]()
< 90°為親水，![]()
> 90°為疏水；![]()
> 150°為超疏水。務(wù)必報(bào)告測(cè)試細(xì)節(jié)（如測(cè)試液體、溫度與方法）。
Q4.在溶液體系中比較“親水性”的最佳單一指標(biāo)是什么？
對(duì)中性溶質(zhì)使用log Kow（log P）；對(duì)可電離溶質(zhì)使用log D，并標(biāo)注pH。log P按 OECD TG 107（搖瓶法）或TG 117（HPLC）測(cè)定；對(duì)于高度疏水且水中溶解度很低的物質(zhì)，使用TG 123（慢速攪拌，slow-stir）。
Q5.分散體與納米粒子如何評(píng)估？
以Zeta 電位（ISO 13099）判斷穩(wěn)定性，并配合 DLS 粒徑用于內(nèi)部質(zhì)控。
Q6.對(duì)親水試劑應(yīng)關(guān)注哪些含水指標(biāo)？
使用卡爾費(fèi)休（ISO 760/ASTM E203）測(cè)定水分；注明方法（容量法或庫侖法）及限度。
購買鏈接：：阿拉丁試劑網(wǎng)
