غلاف الإذابة

الغلاف المائي هو السطح الفاصل بين المذيب والمحلول لأي مركب كيميائي أو جزيء حيوي يشكل المذاب في المحلول . وعندما يكون المذيب هو الماء، يُسمى هذا السطح غلافًا مائيًا أو كرة مائية . ويُطلق على عدد جزيئات المذيب المحيطة بكل وحدة من المذاب اسم عدد التميؤ للمذاب.

من الأمثلة الكلاسيكية على ذلك اصطفاف جزيئات الماء حول أيون معدني. فإذا كان الأيون المعدني كاتيونًا، فإن ذرة الأكسجين السالبة كهربائيًا في جزيء الماء ستنجذب كهروستاتيكيًا إلى الشحنة الموجبة على الأيون المعدني. والنتيجة هي غلاف مذيب من جزيئات الماء يحيط بالأيون. وقد يصل سمك هذا الغلاف إلى عدة جزيئات، وذلك تبعًا لشحنة الأيون وتوزيعه وأبعاده المكانية.

يشارك عدد من جزيئات المذيب في تكوين غلاف التميه حول الأنيونات والكاتيونات من الملح المذاب في المذيب. تشكل أيونات المعادن في المحاليل المائية معقدات معدنية مائية . ويمكن تحديد هذا العدد باستخدام طرق مختلفة، مثل قياسات الانضغاطية والرنين النووي المغناطيسي، وغيرها.

يمكن ربط رقم غلاف المذيب للإلكتروليت المذاب بالمكون الإحصائي لمعامل نشاط الإلكتروليت وبالنسبة بين الحجم المولي الظاهري للإلكتروليت المذاب في محلول مركز والحجم المولي للمذيب (الماء):

${\displaystyle \ln \gamma _{s}={\frac {h-\nu }{\nu }}\ln \left(1+{\frac {br}{55.5}}\right)-{\frac {h}{\nu }}\ln \left(1-{\frac {br}{55.5}}\right)+{\frac {br(r+h-\nu )}{55.5\left(1+{\frac {br}{55.5}}\right)}}}$^{[ 1 ]}

يُعد غلاف التميؤ (أو طبقة التميؤ) الذي يتشكل حول البروتينات ذا أهمية خاصة في الكيمياء الحيوية. ويُشار إلى هذا التفاعل بين سطح البروتين والماء المحيط به باسم تميؤ البروتين، وهو أساسي لنشاط البروتين. ^{[ 2 ]} وقد وُجد أن طبقة التميؤ المحيطة بالبروتين تتميز بديناميكيات مختلفة عن الماء المحيط حتى مسافة 1  نانومتر. قد تكون مدة تلامس جزيء ماء معين مع سطح البروتين في نطاق أجزاء من النانوثانية، بينما تشير محاكاة الديناميكيات الجزيئية إلى أن الوقت الذي يقضيه الماء في غلاف التميؤ قبل اختلاطه بالماء المحيط قد يكون في نطاق الفيمتوثانية إلى البيكوثانية. ^{[ 2 ]} وأن جزيئات الماء بالقرب من المواقع التي تُعتبر عادةً جاذبة للماء، مثل مانحات الروابط الهيدروجينية، تكون في الواقع مرتبطة بشكل ضعيف نسبيًا ويمكن إزاحتها بسهولة. ^{[ 3 ]} كما يمكن لجزيئات الماء في غلاف التميؤ أن تؤثر على التصميم الجزيئي لروابط البروتين أو مثبطاته. ^{[ 4 ]}

مع المذيبات والمواد المذابة الأخرى، يمكن أن تؤثر العوامل الفراغية والحركية المتغيرة أيضًا على غلاف الإذابة.

• معامل النشاط
• أيونات المعادن في المحلول المائي
• رقم نقل الأيون
• نصف القطر الأيوني
• نموذج مائي
• معادلة بواسون-بولتزمان
• طاقة الترطيب
• الذوبان