Öljyvuodot ja salaattikastikkeet osoittavat tärkeän tieteellisen oppiaiheen: Öljy ja vesi eivät sekoita. Syyt tähän ilmiöön liittyvät pienimpiin hiukkasiin, jotka muodostavat nämä aineet. Veden ja öljyn molekyylirakenne määrää niiden vuorovaikutustavan keskenään. Toisin kuin yleisesti uskotaan, öljy ja vesi eivät karkota toisiaan. Tarkastelu niiden perusominaisuuksista osoittaa, miksi ne erottuvat toisistaan.
Molekyylien napaisuus ja polaarisuus
Veden ja öljyn vuorovaikutus johtuu vesimolekyylien sähkövarauksesta. Vesimolekyyli sisältää kaksi vetyatomia ja yhden happiatomin, joten sen tieteellinen nimi "H20". Vetyatomit lähettävät a positiivinen sähkövaraus molekyylin toisessa päässä, ja happiatomit aiheuttavat negatiivisen sähkövarauksen toisesta puolella. Tästä syystä tutkijat merkitsevät vesimolekyylit "polaarisiksi". Öljymolekyylit eivät sisällä varausta, mikä tarkoittaa, että ne ovat polaarittomia.
Molekyylien vetovoima
Negatiivisella varauksella olevat atomit houkuttelevat positiivisen varauksen omaavia. Joten negatiivisesti varautunut happiatomi yhden vesimolekyylin päässä houkuttelee positiivisesti varautuneita vetyatomeja toisen päähän. Ne luovat yhteyden, jota kutsutaan "vetysidokseksi". Vesimolekyylien sähkövarauksen vuoksi öljymolekyyleillä on voimakkaampi vetovoima veteen kuin muilla öljymolekyyleillä. Siksi öljyllä on taipumus luoda ohut kalvo, kun se pudotetaan pieninä määrinä veteen. Öljymolekyylit yrittävät levitä kiinnittymään veteen sen sijaan, että luovat tiukan pallon öljymolekyyleistä toisiinsa.
Vesimolekyylit tarttuvat yhteen
Polaarisuudensa vuoksi vesimolekyyleillä on voimakkaampi vetovoima toisiaan kohtaan kuin öljymolekyylejä kohtaan. Öljymolekyylit yrittävät liittyä veteen, mutta vesimolekyylejä yhdistävät vetysidokset pysyvät liian vahvina päästäkseen niitä sisään. Öljy venytetään veden pinnan yli yhden molekyylin paksuudeksi, koska jokainen öljymolekyyli yrittää kiinnittyä veteen. Jos ravistetaan vedessä, öljymolekyylit muodostuvat erillisiksi palloiksi, koska vesimolekyylejä yhdessä pitävät sidokset eivät helposti hajoa päästäkseen niitä sisään.
Miksi öljy kelluu vedessä
Koska vesimolekyylit eivät päästä öljymolekyylejä linkkien kautta toisiinsa, öljy työntyy pois veden keskustasta. Et löydä keskellä sijaitsevaa vesipurkkia öljyllä - vesimolekyylit eivät erotu tämän skenaarion sallimiseksi. Vesimolekyylien tiheys on suurempi kuin öljymolekyylien, mikä tarkoittaa, että ne painavat enemmän. Koska se on kevyempää, öljy nousee huipulle. Jos sekoitetaan, öljy ja vesi erotetaan aina uudelleen öljyllä.