Петролни разливи и превръзки за салати демонстрират важен научен урок: Маслото и водата не се смесват. Причините за това явление са свързани с най-малките частици, които изграждат всяко от тези вещества. Молекулярната структура на водата и петрола определя начина, по който те взаимодействат помежду си. Противно на общоприетото схващане, маслото и водата не се отблъскват. Погледът към техните най-основни свойства показва защо се разделят.
Полярност и неполярност на молекулите
Взаимодействието на водата и маслото е резултат от електрическия заряд на водните молекули. Водната молекула съдържа два водородни атома и един кислороден атом, откъдето идва и научното й наименование „H20“. Водородните атоми излъчват a положителен електрически заряд в единия край на молекулата, а кислородните атоми изхвърлят отрицателен електрически заряд от другия страна. Поради тази причина учените наричат водните молекули „полярни“. Маслените молекули не съдържат заряд, което означава, че са неполярни.
Привличане на молекули
Атомите с отрицателен заряд привличат тези с положителен заряд. И така, отрицателно зареденият кислороден атом в края на една водна молекула привлича положително заредените водородни атоми в края на друга. Те създават връзка, наречена „водородна връзка“. Поради електрическия заряд на водните молекули, петролните молекули проявяват по-силно привличане към водата, отколкото към останалите петролни молекули. Ето защо маслото има тенденция да създава тънък филм, когато се пада в малки количества върху вода. Маслените молекули се опитват да се разпространят, за да се прикрепят към водата, вместо да създават плътна топка от маслени молекули, прикрепени една към друга.
Водните молекули се залепват
Поради своята полярност, водните молекули притежават по-силно привличане една към друга, отколкото към петролните молекули. Маслените молекули се опитват да се свържат с водата, но водородните връзки, свързващи водните молекули, остават твърде силни, за да ги пуснат. Ако се изтегли през повърхността на водата, маслото ще се разтегне до слой с дебелина на една молекула, тъй като всяка молекула масло се опитва да се прикрепи към водата. Ако се разклатят във вода, молекулите на маслото се образуват на отделни топки, тъй като връзките, които държат молекулите на водата заедно, няма да се разкъсат лесно, за да ги пропуснат.
Защо маслото плава във вода
Тъй като молекулите на водата не пропускат молекулите на маслото през техните връзки една към друга, маслото се изтласква от центъра на водата. Няма да намерите буркан с вода с масло, разположен в средата - молекулите на водата няма да се отделят, за да позволи този сценарий. Водните молекули показват по-висока плътност от молекулите на маслото, което означава, че те тежат повече. Тъй като е по-лек, маслото се издига до върха. Ако се разбърква, маслото и водата винаги се отделят отново с масло отгоре.