Гидратация

Материал из ТеплоВики - энциклопедия отоплении

Гидратация (от греч. hydor - вода) – взаимодействие веществ с водой, при котором молекулы воды не разрушаются (в отличие от гидролиза и других реакций с участием воды). Соединения – гидраты.

Различают несколько видов гидратации.

Гидратация окислов приводит к гидроокисям, представляющим собой щёлочи, кислоты или амфотерные соединения. Так, присоединение воды к окиси кальция даёт гидроокись кальция (в технике этот процесс называется «гашение извести»):

СаО + H₂O = Ca(OH)₂

Гидратация серного ангидрида в промышленности чают серную кислоту, а окислов азота - азотную кислоту:

SO₂ + H₂O = H₂SO₄,

3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO

При гидратации трёхокиси мышьяка образуется слабая мышьяковистая кислота, имеющая амфотерные свойства:

As₂O₃ + 3H₂O = 2H₃AsO₃.

В перечисленных примерах вода реагирует таким образом, что происходит разрыв связи между атомом водорода и группой OH.

Многие неорганические и некоторые органические вещества образуют с водой твёрдые кристаллогидраты, постоянного состава, которые ведут себя как индивидуальные химические соединения. Так, безводный сульфат меди CuSO₄ бесцветен; из его водных растворов кристаллизуется ярко-синий гидрат CuSO₄·5H₂O - медный купорос, при нагревании которого образуется сначала голубой CuSO₄·3H₂O, затем CuSO₄·H₂O белого цвета; при 258°С соль полностью обезвоживается. К этому же типу относится гидратация молекул в растворах с образованием гидратов различного состава, находящихся в равновесии друг с другом и водой; например, при растворении спирта образуются гидраты с 3,4 и 8 молекулами H₂O. При растворении электролитов происходит гидратация ионов, затрудняющая ассоциацию последних. Энергия гидратации в значительной степени компенсирует энергию диссоциации электролита; т. о., гидратация ионов является одной из главных причин электролитической диссоциации в водных растворах. Образование кристаллогидратов и гидратация молекул и ионов в растворах являются частными случаями сольватации, т. е. присоединения молекул растворителя. К гидратации относят также процессы, приводящие к связыванию воды за счёт адсорбционных сил.

В биологических системах при гидратации происходит присоединение (связывание) воды различными субстратами организма. Вода, входящая в образующиеся при гидратации гидратные оболочки, составляет основное количество так называемой связанной воды протоплазмы клетки. С гидратацией связаны многие биологические процессы. Так, гидратация ионов влияет на их проникновение в клетку, а гидратация белков изменяет некоторые их свойства - в частности ферментативную активность.

Процесс, обратный гидратации, то есть потеря связанной веществами воды, называется дегидратацией. Гидратация и дегидратация постоянно происходят в процессах обмена веществ, в частности обмена воды, в организмах.

Источники

• Хохрякова Е.А., Резник Я.Е. Водоподготовка / Под ред. д.т.н. С.Е. Беликова. — Москва: Издательский Дом «Аква-Терм», 2007. — С. 198-201. — 240 с. — 3000 экз. — ISBN 5-902561-09-4 (978-5-902561-09-5)
• БСЭ

Это незавершённая статья. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.