Εάν δύο από τους φίλους σας αναμιχθούν όπως λάδι και νερό, και τους προσκαλέσετε και τους δύο σε ένα πάρτι, τα πράγματα θα μπορούσαν να γίνουν άβολα. Το λάδι και το νερό είναι άμικτος, που σημαίνει ότι δεν αναμιγνύονται. Εάν οι φίλοι σας πρέπει να μείνουν στο ίδιο δωμάτιο, πιθανότατα θα καταλήξουν σε αντίθετες πλευρές, κοιτάζοντας ο ένας τον άλλον. Αυτό ουσιαστικά συμβαίνει όταν προσθέτετε λάδι σε ένα δοχείο νερού: Τα μόρια λαδιού και νερού παραμένουν μακριά και επειδή το λάδι είναι λιγότερο πυκνό, τα μόρια λαδιού έλκονται στην κορυφή του δοχείου και αφήνουν το κάτω μέρος του δοχείου στο νερό μόρια.
Προσθέστε σαπούνι σε ένα μείγμα λαδιού και νερού, και τα πράγματα είναι διαφορετικά. Το σαπούνι ενεργεί σαν ένα τρίτο άτομο που είναι σε καλή σχέση με τους δύο φίλους σας και μπορεί να τους κάνει να νιώσουν αρκετά άνετα για να μείνουν στο ίδιο δωμάτιο. Το σαπούνι δεν κάνει το λάδι να διαλύεται στο νερό, αλλά βοηθά στη διάσπαση των μορίων του λαδιού σε μικρότερα που μπορούν να διασκορπιστούν στο νερό.
Πώς το σαπούνι μεσολαβεί μεταξύ πετρελαίου και νερού
Όταν δύο άτομα υδρογόνου συνδυάζονται με ένα άτομο οξυγόνου για να σχηματίσουν ένα μόριο νερού, τα υδρογόνα μεταναστεύουν στη μία πλευρά του οξυγόνου, δημιουργώντας μια διαφορά φορτίου μεταξύ των δύο πλευρών. Τα μόρια νερού προσελκύουν ηλεκτροστατικά το ένα το άλλο για να σχηματίσουν έναν δεσμό υδρογόνου, ο οποίος δεν είναι τόσο ισχυρός όσο ο ομοιοπολικός δεσμός που συγκρατεί τα μόρια, αλλά εξακολουθεί να είναι αρκετά ισχυρός. Το νερό αναμιγνύεται μόνο με άλλα πολικά μόρια ή φορτισμένα ιόντα με ηλεκτρική έλξη ικανή να σπάσει, ή τουλάχιστον να τροποποιήσει, αυτόν τον δεσμό υδρογόνου.
Τα μόρια λαδιού είναι πολύ μεγαλύτερα από τα μόρια νερού και το πιο σημαντικό, δεν έχουν πολική φόρτιση. Όταν ρίχνετε λάδι σε νερό, τα μόρια λαδιού δεν μπορούν να πείσουν τα μόρια νερού μακριά από τον δεσμό υδρογόνου τους, έτσι τα μόρια λαδιού συσσωρεύονται και σχηματίζουν μεγάλες σφαίρες που μεταναστεύουν στην επιφάνεια, όπου σχηματίζουν ένα ξεχωριστό στρώμα.
Η δομή του μορίου σαπουνιού είναι μια μακρά σειρά υδρογονανθράκων με το ένα άφορτο άκρο και το άλλο άκρο ιοντικό ή φορτισμένο. Το μόριο σαπουνιού είναι υδρόφιλο και υδροφόβος, που σημαίνει ότι προσελκύεται και απωθείται από το νερό. Επειδή το άφορτο άκρο αναμιγνύεται με λάδι και το φορτισμένο άκρο αναμιγνύεται με νερό, τα μόρια σαπουνιού μπορούν να σπάσουν τα μόρια λαδιού σε μικρότερα και αφήστε τα μόρια νερού που συνδέονται με αυτά να περιβάλλουν τα μικρότερα θραύσματα λαδιού, δημιουργώντας ένα γαλάκτωμα.
Πείραμα πετρελαίου, νερού και σαπουνιού
Μπορείτε να δείτε αυτή τη δυναμική σε δράση ρίχνοντας φυτικό λάδι σε ένα ποτήρι νερό. Σημειώστε πώς το λάδι σχηματίζει χάντρες που μεταναστεύουν στην επιφάνεια. Μπορείτε να σπάσετε αυτές τις χάντρες κουνώντας το ποτήρι, αλλά μόλις σταματήσει η ανακίνηση, οι χάντρες αναμορφώνονται και το λάδι ανεβαίνει ξανά.
Τώρα προσθέστε μερικές ψεκασμούς σαπουνιού πιάτου και ανακινήστε ξανά. Αυτή τη φορά, το μείγμα θα γίνει θολό. Η θολότητα συμβαίνει επειδή το σαπούνι διασπά τα μόρια λαδιού σε μικρότερα θραύσματα και τα διασπείρει σε όλο το διάλυμα. Το λάδι δεν διαλύθηκε με τον ίδιο τρόπο που το αλάτι διαλύεται στο νερό. τα μόρια είναι πολύ μικρά και διασκορπισμένα πολύ μακριά για να σχηματιστούν συσσωματώματα, αλλά θα ανασυγκροτηθούν εάν αφήσετε το δοχείο να παραμείνει όλη τη νύχτα.
Το σαπούνι καθαρίζει λιπαρά πιάτα
Ένα χρήσιμο συμπέρασμα πειράματος με λάδι και νερό είναι ότι προσπαθείτε να καθαρίσετε λιπαρά και λιπαρά πιάτα με νερό από μόνη της αναμένεται να αποτύχει, γιατί το λάδι δεν θα αναμειχθεί και θα παραμείνει στα πιάτα, ανεξάρτητα από το πόση ποσότητα νερού χρήση. Το ζεστό νερό βοηθά, αλλά μόνο λίγο. Χρειάζεστε σαπούνι για να κάνετε τη σωστή δουλειά, επειδή το σαπούνι σπάει τα μόρια λαδιού και επιτρέπει στα μόρια του νερού να τα περιβάλλουν, έτσι θα ξεπλυθούν.