Kui kaks su sõpra segunevad nagu õli ja vesi ning kutsud nad mõlemad peole, võivad asjad muutuda ebamugavaks. Nafta ja vesi on segunematu, mis tähendab, et nad ei segune. Kui teie sõbrad peavad jääma ühte tuppa, satuvad nad tõenäoliselt üksteisele silma pilgutades vastaskülgedele. Põhimõtteliselt juhtub see siis, kui lisate õli veekonteinerisse: õli ja veemolekulid jäävad lahku ning õli on vähem tihe, õli molekulid graviteeruvad anuma ülaossa ja jätavad anuma alumise osa vette molekulid.
Lisa õli ja vee segule seepi siiski ja asjad on teistmoodi. Seep käitub nagu kolmas inimene, kes on su mõlema sõbraga heades suhetes ja suudab nad end samas toas viibimiseks piisavalt mugavalt tunda. Seep ei pane õli vees lahustuma, kuid see aitab õlimolekulid jagada väiksemateks, mis võivad vees hajuda.
Kuidas seep vahendab õli ja vett
Kui kaks vesiniku aatomit ühinevad hapniku aatomiga, moodustades veemolekuli, migreeruvad vesinikud hapniku ühele küljele, tekitades kahe külje vahel laengute erinevuse. Veemolekulid meelitavad üksteist elektrostaatiliselt vesiniksideme moodustamiseks, mis pole küll nii tugev kui molekule koos hoidev kovalentne side, kuid on siiski üsna tugev. Vesi seguneb ainult teiste polaarsete molekulide või laetud ioonidega, mille elektriline külgetõmme on piisav selle vesiniksideme purustamiseks või vähemalt modifitseerimiseks.
Õlimolekulid on palju suuremad kui veemolekulid ja mis veelgi olulisem, neil pole a polaarlaeng. Kui valate õli vette, ei saa õlimolekulid veemolekule vesiniksidemest eemale meelitada, nii et õlimolekulid klombivad kokku ja moodustavad suured gloobused, mis migreeruvad pinnale, kus nad moodustavad eraldi kiht.
Seebimolekuli struktuur on pikk süsivesinike string, millel on üks laadimata ots ja teine ots iooniline ehk laetud. Seebimolekul on hüdrofiilne ja hüdrofoobne, mis tähendab, et vesi nii tõmbab kui tõrjub. Kuna laadimata ots seguneb õliga ja laetud ots seguneb veega, võivad seebimolekulid õlimolekule lõhkuda väiksemateks ja lasta nende külge kinnitatud veemolekulidel ümbritseda väiksemaid õlifragmente, tekitades emulsioon.
Õli-, vee- ja seebikatse
Seda dünaamikat näete tegevuses, valades taimeõli klaasi vette. Pange tähele, kuidas õli moodustab pinnale rändavaid helmeid. Klaasi raputades saate need helmed lahti murda, kuid niipea kui raputamine lakkab, helmed reformivad ja õli tõuseb uuesti.
Nüüd lisa paar pritsitäit nõudeseepi ja raputa uuesti. Seekord muutub segu häguseks. Hägusus tekib seetõttu, et seep lõhustab õlimolekulid väiksemateks fragmentideks ja hajutab need kogu lahuses. Õli ei lahustunud samamoodi nagu sool vees; molekulid on lihtsalt liiga väikesed ja hajutatud üksteisest liiga kaugele, et klompideks moodustuda, kuid need rühmituvad uuesti, kui lasete anumal üleöö seista.
Seep puhastab rasvased nõud
Kasulik õli- ja veekatse järeldus on see, et proovida rasvaseid ja õliseid nõusid veega puhastada üksi on kindlasti ebaõnnestunud, sest õli ei segune ja jääb nõudele, hoolimata sellest, kui palju vett olete kasutamine. Kuum vesi aitab, kuid ainult vähe. Töö õigeks tegemiseks vajate seepi, sest seep lõhub õlimolekulid laiali ja laseb veemolekulidel neid ümbritseda, nii et need pesevad minema.
