Proyectos científicos sobre la separación de aceite y agua

Si bien el aceite y el agua no se mezclan y, por lo tanto, se separan naturalmente, puede ser difícil eliminar el aceite del agua. Grandes derrames de petróleo, como el derrame del petrolero Exxon Valdez en 1989 y el incidente de BP Deepwater Horizon en 2010, resaltan la importancia de este problema. Hay varios proyectos científicos interesantes, desde simples hasta avanzados, que ilustran diferentes enfoques para la separación de aceite.

Separación natural

Un proyecto que puede hacer con aceite y agua es mostrar la separación natural de los dos líquidos. Ponga un poco de agua en un recipiente transparente y agregue colorante para alimentos para que la separación sea más obvia. Vierta un poco de aceite; puede ser aceite de cocina, aceite de motor o algún otro tipo. Inicialmente, el aceite puede caer al fondo debido a la fuerza de la caída, pero rápidamente se elevará y quedará encima del agua. Si tapa el recipiente y le da la vuelta, el aceite seguirá llegando a la parte superior. Este experimento muestra dos principios científicos. En primer lugar, el agua y el aceite no se mezclan porque son muy diferentes químicamente. El agua es polar, lo que significa que cada molécula tiene partes con pequeñas cargas eléctricas positivas y negativas. El aceite es muy apolar, por lo que no se mezcla bien con los líquidos polares. Además, la densidad del aceite es menor que la del agua, por lo que naturalmente se eleva, al igual que un globo de helio se eleva en el aire.

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Separar una emulsión

Tome el recipiente que contiene agua y aceite y agítelo vigorosamente. La mezcla se volverá turbia y ya no verás dos capas obvias. Ha hecho lo que se llama una emulsión. Una emulsión es una mezcla de aceite y agua en forma de pequeñas gotas de los dos líquidos. Algunos alimentos comunes que comemos son emulsiones de aceite y agua, como aderezos para ensaladas. Un derrame de petróleo en un océano ondulado podría formar una emulsión, lo que dificultaría la separación del petróleo. Puede experimentar formas de romper la emulsión. Deje que su emulsión repose sin tocar por un tiempo y el aceite puede volver a formar una capa separada. Agregar sal a la mezcla es una forma de acelerar el proceso; la sal se disuelve en el agua y la hace aún más polar y menos propensa a mezclarse con el aceite.

Absorbancia

Otra forma de separar el aceite del agua es absorber el aceite. La mayoría de los materiales absorbentes que usamos, como las toallas de papel, absorben mejor el agua, pero las almohadillas hechas de polipropileno funcionan al revés. Esto se debe a que el polipropileno no es polar como el aceite y, por lo tanto, prefiere absorber la capa de aceite. Las almohadillas de polipropileno se pueden comprar en tiendas de suministros para automóviles y otros puntos de venta. Los posibles experimentos podrían incluir probar qué marca de almohadillas funciona mejor y cuánto tiempo lleva absorber una cantidad determinada de aceite.

Temperatura

El agua se volverá menos densa cuando se congele en hielo y esto nos da otra técnica para separar el aceite y el agua. Aunque esto no sería práctico a gran escala, puede usarlo a pequeña escala para ilustrar cómo cambian las densidades con la temperatura. Coloque un poco de agua y aceite en un recipiente cóncavo, como un recipiente de plástico. El aceite subirá a la superficie. Coloca el recipiente en el congelador durante unas horas y luego sácalo. El recipiente ahora tendrá el aceite en el fondo, debajo de una losa de agua congelada que deberías poder quitar, separando así los dos.

Biorremediación

Curiosamente, hay bacterias que se comen los derrames de petróleo. Una de esas bacterias con las que los científicos han experimentado es Pseudomonas. Se puede llevar a cabo un experimento desafiante pero fascinante mezclando colonias de Pseudomonas con diferentes tipos de aceites y nutrientes y ver qué condiciones dan el mejor crecimiento bacteriano tarifas. Sin embargo, este tipo de experimento siempre debe realizarse con precaución, ya que algunas cepas de Pseudomonas pueden causar enfermedades en los seres humanos.

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