Proyek Sains tentang Pemisahan Minyak dan Air

Sementara minyak dan air tidak bercampur dan akan terpisah secara alami, akan sulit untuk benar-benar menghilangkan minyak dari air. Tumpahan minyak yang besar, seperti tumpahan kapal tanker Exxon Valdez pada tahun 1989 dan insiden BP Deepwater Horizon pada tahun 2010, menyoroti pentingnya masalah ini. Ada beberapa proyek sains yang menarik, mulai dari yang sederhana hingga yang canggih, yang menggambarkan berbagai pendekatan untuk pemisahan minyak.

Salah satu proyek yang dapat Anda lakukan dengan minyak dan air adalah menunjukkan pemisahan alami dari dua cairan. Masukkan air ke dalam wadah bening dan tambahkan pewarna makanan untuk membuat pemisahan lebih jelas. Tuang sedikit minyak; bisa berupa minyak goreng, oli motor atau jenis lainnya. Minyak awalnya mungkin turun ke dasar karena kekuatan jatuh, tetapi akan dengan cepat naik untuk berbaring di atas air. Jika Anda menutup wadah dan membalikkannya, minyak masih akan naik ke atas. Eksperimen ini menunjukkan dua prinsip ilmiah. Pertama-tama, air dan minyak tidak bercampur karena mereka sangat berbeda secara kimiawi. Air bersifat polar, yang berarti setiap molekul memiliki bagian dengan muatan listrik positif dan negatif yang kecil. Minyak sangat nonpolar, itulah sebabnya minyak tidak dapat bercampur dengan baik dengan cairan polar. Selain itu, massa jenis minyak lebih rendah dari air, sehingga secara alami naik, seperti balon helium yang naik di udara.

Ambil wadah berisi air dan minyak dan kocok kuat-kuat. Campuran akan berubah menjadi keruh dan Anda tidak akan melihat dua lapisan yang jelas lagi. Anda telah membuat apa yang disebut emulsi. Emulsi adalah campuran minyak dan air dalam bentuk tetesan kecil dari dua cairan. Beberapa makanan yang biasa kita makan adalah emulsi minyak dan air, seperti saus salad. Tumpahan minyak di lautan yang bergelombang dapat membentuk emulsi, sehingga minyak sulit untuk dipisahkan. Anda dapat bereksperimen dengan cara-cara untuk memecahkan emulsi. Biarkan emulsi Anda duduk tidak terganggu untuk sementara dan minyak dapat kembali membentuk lapisan terpisah. Menambahkan garam ke dalam campuran adalah salah satu cara untuk mempercepat proses; garam larut dalam air dan membuatnya lebih polar dan lebih kecil kemungkinannya untuk bercampur dengan minyak.

Cara lain untuk memisahkan minyak dari air adalah dengan menyerap minyak. Sebagian besar bahan penyerap yang kami gunakan, seperti handuk kertas, lebih baik dalam menyerap air, tetapi bantalan yang terbuat dari polipropilen bekerja sebaliknya. Ini karena polipropilen bersifat nonpolar seperti minyak dan lebih suka menyerap lapisan minyak. Bantalan polipropilen dapat dibeli di toko perlengkapan mobil dan outlet lainnya. Eksperimen yang mungkin dapat mencakup pengujian merek pembalut mana yang bekerja paling baik dan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menyerap sejumlah minyak.

Air akan menjadi kurang padat saat dibekukan menjadi es dan ini memberi kita teknik lain untuk memisahkan minyak dan air. Meskipun ini tidak praktis dalam skala besar, Anda dapat menggunakannya dalam skala kecil untuk menggambarkan bagaimana densitas berubah dengan suhu. Tempatkan sedikit air dan minyak ke dalam wadah cekung, seperti mangkuk plastik. Minyak akan naik ke atas. Masukkan wadah ke dalam freezer selama beberapa jam, lalu keluarkan. Wadah sekarang akan memiliki minyak di bagian bawah, di bawah lempengan air beku yang harus bisa Anda keluarkan, sehingga memisahkan keduanya.

Anehnya, ada bakteri yang akan memakan tumpahan minyak. Salah satu bakteri yang telah bereksperimen dengan para ilmuwan adalah Pseudomonas. Eksperimen yang menantang namun menarik dapat dilakukan dengan mencampurkan koloni Pseudomonas dengan berbagai jenis minyak dan nutrisi dan melihat kondisi mana yang memberikan pertumbuhan bakteri terbaik tarif. Jenis percobaan ini harus selalu dilakukan dengan hati-hati karena beberapa jenis Pseudomonas dapat menyebabkan penyakit pada manusia.