Oliespild og salatdressinger viser en vigtig videnskabelig lektion: Olie og vand blandes ikke. Årsagerne til dette fænomen vedrører de mindste partikler, der udgør hvert af disse stoffer. Den molekylære struktur af vand og olie bestemmer, hvordan de interagerer med hinanden. I modsætning til hvad mange tror, afviser olie og vand ikke hinanden. Et kig på deres mest basale egenskaber viser, hvorfor de adskiller sig.
Polaritet og ikke-polaritet af molekyler
Samspillet mellem vand og olie skyldes den elektriske ladning af vandmolekyler. Et vandmolekyle indeholder to hydrogenatomer og et iltatom, deraf dets videnskabelige navn "H20". Brintatomerne udsender a positiv elektrisk ladning i den ene ende af molekylet, og iltatomerne udsætter en negativ elektrisk ladning på den anden side. Af denne grund mærker forskere vandmolekyler som "polære". Oliemolekyler indeholder ikke en ladning, hvilket betyder at de er ikke-polære.
Tiltrækning af molekyler
Atomer med negativ ladning tiltrækker dem med en positiv ladning. Så det negativt ladede iltatom i slutningen af et vandmolekyle tiltrækker de positivt ladede brintatomer i slutningen af et andet. De skaber en forbindelse kaldet en "hydrogenbinding." På grund af den elektriske ladning af vandmolekyler udviser oliemolekyler en stærkere tiltrækning over for vand end de gør mod andre oliemolekyler. Dette er grunden til, at olie har tendens til at skabe en tynd film, når den smides i små mængder på vand. Oliemolekylerne forsøger at sprede sig for at fæstne sig til vand snarere end at skabe en tæt kugle med oliemolekyler, der er knyttet til hinanden.
Vandmolekyler holder sammen
På grund af deres polaritet har vandmolekyler en stærkere tiltrækning over for hinanden end de har mod oliemolekyler. Oliemolekyler forsøger at forbinde sig med vand, men hydrogenbindinger, der forbinder vandmolekyler, forbliver for stærke til at lade dem komme ind. Hvis den trækkes hen over vandoverfladen, strækker olie sig ud til et lag tykkelsen af et molekyle, da hvert oliemolekyle forsøger at fæstne sig til vand. Hvis de rystes i vand, dannes oliemolekyler i separate kugler, fordi de bindinger, der holder vandmolekyler sammen, ikke let brydes for at lade dem komme ind.
Hvorfor olie flyder i vand
Da vandmolekyler ikke vil lade oliemolekyler gennem deres forbindelser til hinanden, skubbes olie væk fra vandets centrum. Du finder ikke en krukke vand med olie placeret i midten - vandmolekyler adskiller sig ikke for at give mulighed for dette scenario. Vandmolekyler udviser en højere densitet end oliemolekyler, hvilket betyder at de vejer mere. Fordi det er lettere, stiger olie til toppen. Hvis der omrøres, skilles olie og vand altid igen med olie ovenpå.