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Hydrophob und hydrophil sind Gegensätze. Der Wortstamm ‚hydr‘ kommt vom griechischen ‚Hydor‘, was Wasser bedeutet, daher sind hydrophobe Materialien ‚wasserfürchtig‘ und vermischen sich nicht mit Wasser, während hydrophile Materialien ‚wasserliebend‘ sind und dazu neigen, von Wasser benetzt zu werden. Wenn Sie Wasser auf eine Oberfläche tropfen, verteilt es sich manchmal gleichmäßig, wenn es auf die Oberfläche trifft, zum Beispiel auf ein Papiertuch, und manchmal wulstet es zu Tröpfchen, wie auf einer neuen wasserdichten Jacke.

photographs by N. J. Rogers Simpson

Materials and molecules that have an affinity for water are hydrophilic; eine hydrophile Oberfläche bewirkt, dass sich Wasser ausbreitet, und Moleküle, die hydrophil sind, neigen dazu, sich gut in Wasser aufzulösen. Viele Metalloberflächen sind hydrophil, beispielsweise Aluminiumfolie. Hydrophobe Oberflächen neigen dazu, Wasser abzustoßen, wodurch es Tröpfchen bildet; Lotusblätter sind unglaublich hydrophob und verursachen aufgrund ihrer Oberflächenstruktur Wasserperlen. Der Effekt ist so extrem, dass er oft als ‚ultrahydrophob‘ und als ‚Lotuseffekt‘ bezeichnet wird. Sie können dies selbst mit getrockneten Lotusblättern beobachten, die in chinesischen Supermärkten zu finden sind.

Die Hydrophobie/Hydrophilie von Materialien/Oberflächen kann gemessen werden, indem der Kontaktwinkel bestimmt wird:

Dies ist eine der Winkel (θ), der durch die Flüssigkeit gemessen wird, wo die Flüssigkeits- / Luftgrenze auf die feste Oberfläche trifft. Je größer der Kontaktwinkel ist, desto hydrophober ist die Oberfläche und desto mehr Wasserperlen.

Neben der Beschreibung fester Oberflächen können ‚hydrophob‘ und ‚hydrophil‘ als Adjektive zur Beschreibung von Molekülen verwendet werden. Hydrophile Moleküle haben eine Affinität zu Wasser und neigen dazu, sich in polaren Lösungsmitteln gut aufzulösen. Moleküle, die ladungspolarisiert sind, Wasserstoffbrückenbindungen bilden und / oder als Ionen in Lösung vorliegen, neigen dazu, sich gut in Wasser aufzulösen, da die Ladungen durch Umgeben der Moleküle mit polaren Wassermolekülen stabilisiert werden können. Im Gegensatz dazu haben unpolare Moleküle (wie Öl) keine Affinität zu Wasser; es ist wünschenswerter, dass sich die Ölmoleküle über Van-der-Waals-Kräfte gegenseitig stabilisieren und die Wassermoleküle sich über Wasserstoffbrückenbindung stabilisieren, als dass sich die Moleküle vermischen und miteinander interagieren, und daher bilden Öl und Wasser Schichten.

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