Обычный песок с химической точки зрения - это двуокись (диоксид) кремния, SiO2. Но эта формула отражает только соотношенеи элементов в соединении, т. е. атомов кислорода вдвое больше, чем атомов кремния. Реально нет и не может быть молекул SiO2. Вот молекулы СО2 есть, а молекул SiO2 нет. Диоксид кремния существует в виде кристаллов, представляющих собой огромную супермолекулу, в которой каждый атом кремния связан с четырьмя атомами кислорода, а каждый атом кислорода связан с двумя атомами кремния. Вполне можно представить себе какую-то модель, и даже не одну, как они расположены внутри (в объёме) кристалла. Но как эта супермолекула устроена на поверхности? Поскольку атом кремния четырёхвалентен, то связи SiO направлены к вершинам тетраэдра. А как быть на поверхности? А на поверхности оказывается, что "внешние" атомы кислорода не связывают два атом кремния (не позволяет геометрия), а связывают один атом кремния и один атом водорода, т. е поверхность диоксида кремния "покрыта" гидроксильными группами ОН, как поверхность кожи покрыта волосками. Эти поверхностные гидроксильные группы придают диоксиду кремния гидрофильные свойства, так как могут образовать водородные связи с молекулами воды. Значит обычный песок - гидрофилен. Чтобы придать ему гидрофобные свойства, песок обрабатывают триметихлорсиланом (CH3)3SiCl (скорее всего в присутствии щелочи или соды). При этом атом водорода в бывшей гидроксильной группе заменяется на триметилсилильную группу, т. е "волоски" теперь представляют собой не ОН, а О-Si(СН3)3-группы. Такие группы - гидрофобны, поэтому песок в целом становится гидрофобным.
Добавить комментарий