هیدرولیز چیست؟

در علم شیمی، آبکافت یا هیدرولیز (Hydrolysis) به واکنشی گفته می شود که در آن، از آب برای شکستن پیوند های شیمیایی یک ماده استفاده می کنند. در طی فرآیند هیدرولیز، یک یا چند مولکول آب، به یون های سازنده خود، یعنی هیدروژن و هیدروکسیل تجزیه می شوند و سپس در واکنش شرکت می کنند.

کلمه هیدرولیز در واقع از کلمات یونانی هیدرو (Hydro) به معنای آب و لیز (Lysis) به معنای جدا کردن پیوند گرفته شده است. بنابراین همانطور که از نامش مشخص است، آبکافت در حقیقت یک فرآیند تجزیه شیمیایی محسوب می شود. البته توجه داشته باشید که در این واکنش، همزمان با تجزیه آب ممکنست مولکول های دیگری نیز تجزیه شوند.

در این صورت، گروه هیدروکسیل به یک قسمت مولکول و گروه هیدروژن به قسمت دیگر مولکول شکسته شده، اضافه می شوند. به بیان دیگر، هیدرولیز از انواع واکنش های شیمیایی می باشد که در طی آن، آب نسبت به ماده دیگر واکنش شیمیایی می دهد، بنابراین باعث تجزیه آن ماده شده و یک یا چند ماده جدید و مستقل از ماده اصلی ایجاد می کند.

این واکنش همچنین سبب یونیزاسیون ماده در محیط آبی می گردد. در واقع ترکیب شدن یک نمک با آب (واکنش نمک با آب و تجزیه آن نمک به وسیله آب و تولید اسید و باز) را هم هیدرولیز می گویند. از طرفی دیگر، واکنش هیدرولیز باعث تجزیه پروتئین ها، پلیمر ها، کربو هیدرات ها، نوکلئو اسید ها و چربی ها نیز می گردد.

سرعت این واکنش ها را می توان با استفاده از اسید ها، باز ها و یا آنزیم ها افزایش داد. لازم به ذکر است که عمل هیدرولیز در هنگام هضم غذا در بدن، نیز رخ می دهد. از جمله این موارد می توان به تجزیه ساکروز (قند نیشکر) به گلوکز و فروکتوز اشاره کرد. همچنین تبدیل نشاسته به گلوکز (در حضور یک کاتالیزور مناسب) نیز از نوع این واکنش می باشد.

در شیمی آلی، بعضی ترکیبات از متراکم شدن دو ترکیب مختلف و در واقع با از دست دادن یک مولکول آب به وجود آمده اند. از این رو، با انجام فرآیند آبکافت بر روی این ترکیبات، می توان آنها را به ترکیبات سازنده خود تجزیه نمود. به بیان ساده تر می توان گفت که فرآیند آبکافت، معکوس فرآیند آبگیری (تغلیظ یا چگالش) می باشد. این فرآیند اغلب یک فرآیند برگشت پذیر است.

بنابراین همان ترکیب اولیه را معمولا می توان با آب گیری از ترکیب هیدرولیز شده، به دست آورد. البته توجه داشته باشید که فرآیند آبکافت، تحت شرایط خاصی ممکنست برگشت ناپذیر باشد. به عنوان مثال، اگر فرآیند آبکافت بر روی نمک خوراکی انجام شود، بد از گذشت مدت زمانی، بوی کلر از ظرف به مشام می رسد، بنابراین موادی که در این حالت تجزیه شده اند دیگر قابل بازیابی نیستند.