Водата и маслото не си взаимодействат поради разликите в полярността. Водата е полярна молекула, докато маслото не. Полярността на водата й придава високо повърхностно напрежение. Разликата в полярността също прави маслото неразтворимо във вода. Сапуните могат да се възползват от тези разлики, за да разделят двата вида молекули, като по този начин улесняват процеса на почистване.
Полярност
Полярна молекула има своя електростатичен потенциал, разпределен неравномерно в цялата молекула. Получената разлика в електрическия потенциал се нарича диполен момент. Водната молекула се състои от два водородни атома, свързани към кислороден атом. Кислородният атом упражнява силна сила на привличане върху електроните в молекулата. Водната молекула има огъната форма, където отрицателният заряд е концентриран около кислородния атом, а нетният положителен заряд е концентриран около водородните атоми. Това дава на водата нетен диполен момент. От друга страна, нефтните молекули не са полярни. На всяко място на маслената молекула няма нетен заряд.
Повърхностно напрежение
Полярността на водата й дава способността да образува водородни връзки с други молекули. Във водородна връзка отрицателният кислороден дипол привлича положителния водороден дипол от друга водна молекула. Получените връзки се наричат водородни връзки и те допринасят за високото повърхностно напрежение на водата. За да промените повърхностното напрежение, можете да загреете водата. Това по-ниско повърхностно напрежение позволява на водата да попадне в по-малки пространства, отколкото ако имаше по-високо повърхностно напрежение.
Разтворимост
Относителната полярност на две молекули е пряко свързана с тяхната разтворимост. По принцип разтворите включват молекули с подобна полярност. Следователно маслото е неразтворимо във вода. Всъщност се казва, че петролът е хидрофобен или „ненавиждащ водата“. Нетните заряди на водна молекула не привличат неутралните молекули на маслото и обратно. Следователно маслото и водата не се смесват. Ако комбинирате двете, ще забележите, че те създават отделни слоеве в чаша.
Сапуни
Сапуните се възползват от молекулярните разлики между вода и масло. Част от сапунена молекула е неполярна и следователно може да се смесва с масло. Друга част от молекулата на сапуна е полярна и следователно може да взаимодейства с молекули вода. Това взаимодействие помага за отслабване на повърхностното напрежение и водородното свързване между водните молекули. В допълнение неполярните краища на молекулите на сапуна ще бъдат привлечени към неполярните молекули на маслото и мазнините. Това създава сферична структура, наречена мицела, където молекулите на маслото или мазнината са в центъра, а водата се задържа навън.