पानी बनाम आणविक गतिविधि। तेल

ध्रुवीयता में अंतर के कारण पानी और तेल परस्पर क्रिया नहीं करते हैं। पानी एक ध्रुवीय अणु है, जबकि तेल नहीं है। पानी की ध्रुवीयता इसे एक उच्च सतह तनाव देती है। ध्रुवता में अंतर भी तेल को पानी में अघुलनशील बनाता है। दो प्रकार के अणुओं को अलग करने के लिए साबुन इन अंतरों का लाभ उठा सकते हैं, जिससे सफाई प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाया जा सकता है।

एक ध्रुवीय अणु की इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षमता पूरे अणु में असमान रूप से वितरित होती है। विद्युत विभव में परिणामी अंतर को द्विध्रुव आघूर्ण कहते हैं। एक पानी के अणु में दो हाइड्रोजन परमाणु होते हैं जो एक ऑक्सीजन परमाणु से बंधे होते हैं। ऑक्सीजन परमाणु अणु में इलेक्ट्रॉनों पर एक मजबूत आकर्षक बल लगाता है। पानी के अणु का आकार मुड़ा हुआ होता है, जहाँ ऋणात्मक आवेश ऑक्सीजन परमाणु के चारों ओर केंद्रित होता है और शुद्ध धनात्मक आवेश हाइड्रोजन परमाणुओं के चारों ओर केंद्रित होता है। यह पानी को एक शुद्ध द्विध्रुवीय क्षण देता है। दूसरी ओर, तेल के अणु ध्रुवीय नहीं होते हैं। तेल अणु के किसी भी स्थान पर कोई शुद्ध आवेश नहीं होता है।

पानी की ध्रुवीयता इसे अन्य अणुओं के साथ हाइड्रोजन बांड बनाने की क्षमता देती है। हाइड्रोजन आबंध में ऋणात्मक ऑक्सीजन द्विध्रुव दूसरे जल अणु से धनात्मक हाइड्रोजन द्विध्रुव को आकर्षित करता है। परिणामी बंधनों को हाइड्रोजन बांड कहा जाता है, और वे पानी के उच्च सतह तनाव में योगदान करते हैं। सतह तनाव को बदलने के लिए, आप पानी को गर्म कर सकते हैं। यह निचला सतह तनाव पानी को छोटे स्थानों में प्रवेश करने की अनुमति देता है, अगर इसमें उच्च सतह तनाव था।

दो अणुओं की आपेक्षिक ध्रुवता सीधे उनकी विलेयता से संबंधित होती है। सामान्य तौर पर, समाधानों में समान ध्रुवता के अणु शामिल होते हैं। इसलिए, तेल पानी में अघुलनशील है। वास्तव में, तेल को हाइड्रोफोबिक, या "पानी से नफरत करने वाला" कहा जाता है। पानी के अणु के शुद्ध आवेश तटस्थ तेल अणुओं को आकर्षित नहीं करते हैं, और इसके विपरीत। इसलिए, तेल और पानी का मिश्रण नहीं होता है। यदि आप दोनों को मिलाते हैं, तो आप देखेंगे कि वे एक कप में अलग-अलग परतें बनाते हैं।

साबुन पानी और तेल के बीच आणविक अंतर का लाभ उठाते हैं। साबुन के अणु का एक हिस्सा गैर-ध्रुवीय होता है, और इसलिए तेल के साथ मिल सकता है। साबुन के अणु का दूसरा भाग ध्रुवीय होता है, और इसलिए यह पानी के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया कर सकता है। यह बातचीत पानी के अणुओं के बीच सतह तनाव और हाइड्रोजन बंधन को कमजोर करने में मदद करती है। इसके अलावा, साबुन के अणुओं के गैर-ध्रुवीय सिरे गैर-ध्रुवीय तेल और ग्रीस के अणुओं की ओर आकर्षित होंगे। यह एक गोलाकार संरचना बनाता है जिसे मिसेल कहा जाता है, जहां तेल या ग्रीस के अणु केंद्र में होते हैं, और पानी बाहर रखा जाता है।