Tumpahan minyak dan saus salad menunjukkan pelajaran ilmiah yang penting: Minyak dan air tidak bisa bercampur. Alasan untuk fenomena ini berkaitan dengan partikel terkecil yang menyusun masing-masing zat ini. Struktur molekul air dan minyak menentukan cara mereka berinteraksi satu sama lain. Berlawanan dengan kepercayaan populer, minyak dan air tidak saling menolak. Melihat properti paling dasar mereka menunjukkan mengapa mereka terpisah.
Polaritas dan Nonpolaritas Molekul
Interaksi air dan minyak dihasilkan dari muatan listrik molekul air. Sebuah molekul air mengandung dua atom hidrogen dan satu atom oksigen, maka nama ilmiahnya "H20." Atom hidrogen memancarkan muatan listrik positif di salah satu ujung molekul, dan atom oksigen melepaskan muatan listrik negatif di ujung lainnya sisi. Untuk alasan ini, para ilmuwan memberi label molekul air "polar." Molekul minyak tidak mengandung muatan, artinya mereka nonpolar.
Daya Tarik Molekul
Atom yang bermuatan negatif akan menarik atom yang bermuatan positif. Jadi, atom oksigen bermuatan negatif di ujung satu molekul air menarik atom hidrogen bermuatan positif di ujung yang lain. Mereka membuat koneksi yang disebut "ikatan hidrogen." Karena muatan listrik molekul air, molekul minyak menunjukkan daya tarik yang lebih kuat terhadap air daripada terhadap molekul minyak lainnya. Inilah sebabnya mengapa minyak cenderung membuat lapisan tipis ketika dijatuhkan dalam jumlah kecil ke air. Molekul minyak mencoba menyebar untuk menempel pada air, daripada menciptakan bola molekul minyak yang menempel satu sama lain.
Molekul Air Menempel Bersama
Karena polaritasnya, molekul air memiliki daya tarik yang lebih kuat terhadap satu sama lain daripada terhadap molekul minyak. Molekul minyak mencoba untuk terhubung ke air, tetapi ikatan hidrogen yang menghubungkan molekul air tetap terlalu kuat untuk membiarkannya masuk. Jika ditarik melintasi permukaan air, minyak akan meregang ke lapisan setebal satu molekul karena setiap molekul minyak berusaha untuk menempel pada air. Jika dikocok dalam air, molekul minyak akan membentuk bola-bola terpisah karena ikatan yang mengikat molekul air tidak akan mudah putus untuk membiarkannya masuk.
Mengapa Minyak Mengapung di Air
Karena molekul air tidak akan membiarkan molekul minyak melalui tautannya satu sama lain, minyak terdorong menjauh dari pusat air. Anda tidak akan menemukan toples air dengan minyak yang terletak di tengah - molekul air tidak akan terpisah untuk memungkinkan skenario ini. Molekul air menunjukkan kepadatan yang lebih tinggi daripada molekul minyak, yang berarti bahwa mereka lebih berat. Karena lebih ringan, minyak naik ke atas. Jika diaduk, minyak dan air selalu terpisah lagi dengan minyak di atasnya.