Oljespill och salladsdressingar visar en viktig vetenskaplig lektion: Olja och vatten blandas inte. Orsakerna till detta fenomen avser de minsta partiklarna som utgör alla dessa ämnen. Den molekylära strukturen hos vatten och olja bestämmer hur de interagerar med varandra. I motsats till populär övertygelse, avstrålar inte olja och vatten varandra. En koll på deras mest grundläggande egenskaper uppvisar varför de skiljer sig.
Molekylers polaritet och icke-polaritet
Samspelet mellan vatten och olja beror på den elektriska laddningen av vattenmolekyler. En vattenmolekyl innehåller två väteatomer och en syreatom, därmed dess vetenskapliga namn "H20". Väteatomerna avger en positiv elektrisk laddning i ena änden av molekylen, och syreatomen avger en negativ elektrisk laddning på andra sidan. Av denna anledning märker forskare vattenmolekylerna "polar". Oljemolekyler innehåller inte en laddning, vilket betyder att de är nonpolära.
Molekylernas attraktion
Atomer med en negativ laddning lockar dem med en positiv laddning. Så lockar den negativt laddade syreatomen i slutet av en vattenmolekyl de positivt laddade väteatomerna i slutet av en annan. De skapar en anslutning som kallas "vätebindning". På grund av den elektriska laddningen av vattenmolekyler uppvisar oljemolekylerna en starkare dragning mot vatten än vad de gör mot andra oljemolekyler. Det är därför som oljan tenderar att skapa en tunn film när den släpps i små mängder på vatten. Oljemolekylerna försöker sprida ut för att fästa vid vatten, i stället för att skapa en tät boll oljemolekyler fästa vid varandra.
Vattenmolekyler sticker samman
På grund av deras polaritet har vattenmolekylerna En starkare attraktion mot varandra än vad de gör mot oljemolekyler. Oljemolekyler försöker ansluta till vatten, men vätebindningar som förbinder vattenmolekyler förblir för starka för att släppa in dem. Om de dras över ytan av vatten kommer oljan att sträcka ut till ett lager tjockleken på en molekyl eftersom varje oljemolekyl försöker fästa sig till vatten. Om det skakas i vatten bildar oljemolekylerna i separata bollar, eftersom de bindningar som håller vattenmolekylerna tillsammans inte enkelt bryts för att släppa in dem.
Varför oljeväxter i vatten
Eftersom vattenmolekylerna inte kommer att släppa oljemolekyler genom sina kopplingar till varandra, olja blir dras bort från mitten av vattnet. Du hittar inte en burk vatten med olja som ligger i mitten - vattenmolekylerna kommer inte att separeras för att möjliggöra detta scenario. Vattenmolekyler uppvisar högre densitet än oljemolekyler, vilket innebär att de väger mer. Eftersom det är lättare, ökar oljan till toppen. Om det rör sig om, separera olja och vatten alltid igen med olja på toppen.
