Hydratace
Hydratace je proces, při kterém dochází k navázání vody na látku. V každé z přírodních věd, jako je organická chemie, anorganická chemie, geologie, biologie nebo medicína, má trochu jiný význam.
Chemická a fyzikální hydratace
Obecně lze hydrataci rozdělit na proces chemický nebo fyzikální:
- Hydratace jako chemický proces znamená hydratační reakci, při které se látka slučuje s vodou za vzniku jiné sloučeniny.
- Hydratace jako fyzikální proces znamená, že při navázání vody na sloučeninu nedojde ke změně jejího chemického složení.
Hydratace v přírodních vědách
Různý význam pojmu hydratace v přírodních vědách:
- V chemii znamená hydratace chemickou reakci, při které dochází ke slučování látky s vodou za vzniku jiné sloučeniny. V organické chemii se za hydrataci označuje elektrofilní adiční reakce, při které se voda váže na dvojnou vazbu v uhlovodíkových řetězcích. Voda se přidává do nenasyceného substrátu, kterým je obvykle alken nebo alkyn. Tento typ reakce se průmyslově používá k výrobě ethanolu, isopropanolu a butan-2-olu. V anorganické chemii je průmyslově používaná hydratace především ve stavebnictví při hydrataci cementu, přesněji hydrataci cementových zrn po smíchání s vodou.
- Ve fyzice nebo geologii znamená termín hydratace fyzikální reakci, při které dochází k navázání vody na sloučeninu beze změny jejího chemického složení. Například přidání vody do iontové sloučeniny nebo do krystalické mřížky (krystalická voda).
- V biologii popisuje hydratace (zavodnění) bilanci tekutin v organismu. Voda je zcela nezbytná pro správné fungování organismů a její nedostatek (dehydratace) vyvolává celou řadu zdravotních problémů. V organismech se voda například navazuje na mikroskopické částice bílkovin nebo polysacharidů.
- V botanice znamená hydratace nasycení nebo bobtnání, kterého využívají rostliny při příjmu vody pro svůj růst nebo při klíčení.
Princip hydratace
Princip hydratace spočívá v navázání molekul vody na ionty nebo molekuly sloučeniny. Toto navázání vody se liší podle typu látky:
- Navázání vody na rozpuštěné ionty, kdy se vytvoří tak zvaná hydrátová skořápka (nebo také hydrátová koule).
- Navázání vody na polární nebo neutrální molekuly, kdy často dochází k vytvoření vodíkových můstků.
- Navázání vody na pevné látky (minerály) jako krystalické vody. Při tom často dochází ke tvorbě hydrátů.
Technický význam hydratace
Hydratace má velký technický význam především ve stavebnictví. Jsou na ní založeny například tyto reakce:
- hydratace oxidu vápenatého (pálené vápno)
- hydratace cementu na hydroxid vápenatý (hašené vápno)
- hydratace oxidu hořečnatého (pálená magnézie)
- vznik hydrátů křemičitanu vápenatého
Hydratace organismu
Velký význam má hydratace v medicíně, neboť všechny biochemické procesy v lidském organismu probíhají ve vodném prostředí. Lidské tělo dospělého člověka je tvořeno vodou přibližně ze 70 % a bez přísunu vody přežije jenom několik dnů.
Rovnováha mezi příjmem a výdejem vody organizmu je jednou z podmínek zdraví. Ztráta této schopnosti ohrožuje nejenom fungování organismu, ale následně způsobuje i smrt. Postižení ledvin, hormonální poruchy nebo rozsáhlé popáleniny mohou zapříčinit rozvrat této rovnováhy. Organismus začne vykazovat známky dehydratace, která se může projevovat jako únava, nevolnost nebo bolesti hlavy.
Reference
V tomto článku byly použity překlady textů z článků Hydration reaction na anglické Wikipedii a Hydratation na německé Wikipedii.
