sostanza anfifilica
Sostanza costituita da molecole la cui struttura contiene congiuntamente gruppi di atomi dotati di caratteristiche idrofile e idrofobe. Queste sostanze vengono definite anfifiliche per dar conto della loro natura ambivalente nei riguardi dell’affinità con l’acqua. Le interazioni fra i gruppi idrofili di molecole anfifiliche e l’acqua o altri solventi polari sono di tipo fisico non-covalente e dovute tipicamente alla formazione di ponti di idrogeno, forze elettrostatiche e interazioni π-π, mentre le interazioni dei gruppi idrofobi sono essenzialmente dovute a forze di van der Waals. Le molecole anfifiliche, quando poste in acqua, tendono a evitare il contatto delle parti idrofobe con il solvente formando aggregati di varia forma e dimensione, da micelle a microemulsioni fino a emulsioni individuabili a occhio nudo a causa di fenomeni di diffusione ottica che rendono il liquido di aspetto torbido-lattiginoso. Il parametro critico che governa, oltre alla temperatura, le varie forme di aggregazione delle sostanze anfifiliche in acqua o in solvente polare è la loro concentrazione. Le transizioni tra le varie forme di aggregazione possono essere rappresentate in diagrammi di fase temperatura-concentrazione. A concentrazioni molto basse le molecole anfifiliche sono disperse nel solvente ed essenzialmente non interagenti; soltanto superando una soglia critica di concentrazione si formano micelle di vario tipo e infine, nel caso di sostanze anfifiliche dalla forte asimmetria strutturale, cristalli liquidi liotropici nematici e smectici. All’interfaccia fra acqua e fase aeriforme alcune sostanze anfifiliche possono formare monostrati ordinati (film di Langmuir-Blodgett). Le sostanze anfifiliche, sia naturali sia ottenute per via sintetica, sono numerosissime e hanno un ruolo fondamentale nei sistemi biologici in forma di fosfolipidi di membrana, composti a base di colesterolo e altri. I saponi e altri detergenti e surfattanti sono sostanze anfifiliche di larghissimo uso in campo domestico e industriale.