Medan olja och vatten inte blandar sig och så kommer det naturligt att separera, kan det vara svårt att faktiskt avlägsna oljan från vattnet. Stora oljeutsläpp, som till exempel Exxon Valdez-tankarutsläpp 1989 och BP Deepwater Horizon-incidenten under 2010, lyfter fram vikten av denna fråga. Det finns flera intressanta vetenskapliga projekt, allt från enkla till avancerade, som illustrerar olika metoder för oljeavskiljning.

Naturlig separation

Ett projekt som du kan göra med olja och vatten är att visa den naturliga separationen av de två vätskorna. Lägg lite vatten i en klar behållare och lägg till matfärg för att göra separationen mer uppenbar. Häll i lite olja; det kan laga olja, motorolja eller något annat slag. Oljan kan initialt falla till botten på grund av fallet, men det kommer snabbt att stiga för att ligga ovanpå vattnet. Om du lockar behållaren och vrider den upp och ner, kommer oljan fortfarande att gå upp till toppen. Detta experiment visar två vetenskapliga principer. För det första blandar inte vattnet och oljan eftersom de är mycket olika kemiskt. Vattnet är polärt, vilket innebär att varje molekyl har delar med små positiva och negativa elektriska laddningar. Oljan är väldigt ickepolär, vilket är anledningen till att den inte blandar sig bra med polära vätskor. Likaså är oljedensiteten lägre än vatten, så det uppstår naturligt, precis som en heliumballong stiger i luften.

Separera en emulsion

Ta behållaren med vatten och olja och skaka det kraftigt. Blandningen blir molnig och du kommer inte att se två uppenbara lager längre. Du har gjort det som kallas en emulsion. En emulsion är en blandning av olja och vatten i form av små droppar av de två vätskorna. Vissa vanliga livsmedel vi äter är emulsioner av olja och vatten, som salladsdressing. Ett oljeutsläpp i ett vågigt hav kan bilda en emulsion, vilket gör oljan svår att separera. Du kan experimentera med sätt att bryta emulsionen. Låt din emulsion sitta ostörd under en stund och oljan kan återigen bilda ett separat lager. Att tillsätta salt till blandningen är ett sätt att påskynda processen. saltet löses i vattnet och gör det ännu mer polärt och mindre sannolikt att blanda med oljan.

Absorbans

Ett annat sätt att skilja olja från vatten är att suga upp oljan. De flesta absorberande material som vi använder, som pappershanddukar, är bättre för att suga upp vatten, men dynor av polypropen fungerar motsatt sätt. Detta beror på att polypropen är nonpolär som oljan och föredrar att absorbera oljelagret. Polypropylenplattor kan köpas på bilförsörjningsaffärer och andra uttag. Möjliga experiment kan vara att testa vilket märke av kuddar som fungerar bäst och hur lång tid det tar att absorbera en viss mängd olja.

Temperatur

Vatten blir mindre tätt när det fruses till is och det ger oss En annan teknik för att separera olja och vatten. Även om detta inte skulle vara praktiskt i stor skala, kan du använda det i liten skala för att illustrera hur densiteter förändras med temperaturen. Lägg lite vatten och olja i en konkav behållare, som en plastskål. Oljan kommer att stiga till toppen. Sätt behållaren i frysen i några timmar och ta sedan ut det. Behållaren kommer nu att ha oljan på botten, under en platta med fruset vatten som du borde kunna avlägsna, så att de två separeras.

Bioremediering

Det är märkligt att det finns bakterier som kommer att ät oljespill. En sådan bakterie som forskare har experimenterat med är Pseudomonas. Ett utmanande men fascinerande experiment kan utföras genom att blanda kolonier av Pseudomonas med olika typer av oljor och näringsämnen och se vilka betingelser som ger de bästa bakterietillväxten. Denna typ av experiment bör alltid ske med försiktighet men eftersom vissa stammar av Pseudomonas kan orsaka sjukdom hos människor.