Hydrophob

Der Begriff hydrophob stammt vom griechischen Wortstamm für „Wasser“ (hydor) und „furchtsam“ (phobos) und bezeichnet Stoffe oder Oberflächen, die Wasser abweisen oder sich nicht mit ihm mischen. Laut Definition der IUPAC beschreibt Hydrophobie die Tendenz unpolarer Moleküle, sich in wässrigen Medien gegenseitig anzulagern, weil das Lösungsmittel Wasser diese aus der Lösung ausschließt. Hydrophobe Substanzen besitzen eine sehr geringe Affinität zu polaren Molekülen; sie werden daher als wasserabweisend bezeichnet. Beispiele sind Fluorpolymere wie Polytetrafluorethylen (PTFE) oder Wachsschichten.

Die Eigenschaft einer Oberfläche, wasserabweisend zu sein, lässt sich durch den Kontaktwinkel quantifizieren: Ist der statische Kontaktwinkel eines Wassertropfens größer als 90°, gilt die Oberfläche als hydrophob, bei über 150° spricht man von superhydrophob. Auf einer superhydrophoben Oberfläche perlen Tropfen praktisch kugelförmig ab, wodurch Verschmutzungen weniger haften. Dieses Phänomen wird unter anderem beim Lotusblatteffekt genutzt, bei dem mikro- und nanoskopische Strukturen in Kombination mit wachsartigen Oberflächen eine Selbstreinigungsfunktion erzeugen.

In der Filtration werden hydrophobe Membranen eingesetzt, um Gas von Flüssigkeiten zu trennen oder um wässrige Tröpfchen zurückzuhalten. Umgekehrt sorgen hydrophile Medien dafür, dass wässrige Lösungen eindringen, während hydrophobe Komponenten zurückgehalten werden. Die Hydrophobie kann durch chemische Modifikation, Plasma- oder Sol-Gel-Beschichtungen gezielt eingestellt werden. Für GKD ist die Wahl zwischen hydrophoben und hydrophilen Geweben entscheidend, um in Filtrationsprozessen das gewünschte Benetzungsverhalten zu erzielen. Hydrophobe Gewebe können beispielsweise in Ölabscheidern eingesetzt werden, während hydrophile Gewebe für die Wasserfiltration geeignet sind.