სამეცნიერო პროექტები ნავთობისა და წყლის გამოყოფის შესახებ

მიუხედავად იმისა, რომ ზეთი და წყალი ერთმანეთში არ ერევა და ბუნებრივია, ერთმანეთს დაშორდება, შეიძლება ძნელი იყოს წყლისგან ზეთის ამოღება. ნავთობის დიდი დაღვრა, მაგალითად, Exxon Valdez- ის ტანკერის დაღვრა 1989 წელს და BP Deepwater Horizon- ის ინციდენტი 2010 წელს, ხაზს უსვამს ამ საკითხის მნიშვნელობას. არსებობს რამდენიმე საინტერესო სამეცნიერო პროექტი, დაწყებული მარტივიდან მოწინავემდე, რომლებიც ასახავს ნავთობის გამოყოფის განსხვავებულ მიდგომებს.

ერთი პროექტი, რისი გაკეთებაც შეგიძლიათ ზეთთან და წყალთან ერთად, არის ორი სითხის ბუნებრივი განცალკევების ჩვენება. განათავსეთ წყალი გარკვევით კონტეინერში და დაამატეთ საკვების საღებავი, რომ გამოყოფა უფრო აშკარა გახდეს. ჩაასხით ცოტაოდენი ზეთი; ეს შეიძლება იყოს საცხობი ზეთი, ძრავის ზეთი ან რაიმე სხვა სახის. ზეთი შეიძლება თავდაპირველად დაეცეს ფსკერზე ჩამონგრევის გამო, მაგრამ ის სწრაფად ამოვა წყლის თავზე. თუ კონტეინერს გადააფარებთ და უკუღმა დაატრიალებთ, ზეთი კვლავ ზევით მიემართება. ეს ექსპერიმენტი აჩვენებს ორ სამეცნიერო პრინციპს. უპირველეს ყოვლისა, წყალი და ზეთი არ ერევა, რადგან ისინი ქიმიურად ძალიან განსხვავდებიან. წყალი პოლარულია, რაც ნიშნავს, რომ თითოეულ მოლეკულას აქვს მცირე დადებითი და უარყოფითი ელექტრული მუხტების ნაწილები. ზეთი ძალიან არაპოლარულია, ამიტომ იგი კარგად არ ერევა პოლარულ სითხეებს. ასევე, ნავთობის სიმკვრივე უფრო დაბალია, ვიდრე წყალი, ამიტომ იგი ბუნებრივად იზრდება, ისევე, როგორც ჰელიუმის ბუშტი ჰაერში.

აიღეთ კონტეინერი, რომელიც შეიცავს წყალსა და ზეთს და ენერგიულად შეანჯღრიეთ იგი. ნარევი ღრუბლიანი გახდება და ორ აშკარა ფენას ვეღარ დაინახავთ. თქვენ გააკეთეთ ის, რასაც ემულსია ჰქვია. ემულსია არის ზეთისა და წყლის ნარევი ორი სითხის პატარა წვეთების სახით. ზოგიერთი ჩვეულებრივი საკვები, რომელსაც ჩვენ ვჭამთ, არის ზეთისა და წყლის ემულსიები, მაგალითად, სალათის გასახდელი. ტალღურ ოკეანეში ნავთობის დაღვრას შეუძლია შექმნას ემულსია, რაც ძნელად გამოყოფს ზეთს. შეგიძლიათ ემულსიის შესვენების გზების ექსპერიმენტი. მოდით, თქვენი ემულსია ცოტა ხანს იჯდეს დაურღვევლად და ზეთმა შეიძლება კვლავ შექმნას ცალკე ფენა. ნარევს მარილის დამატება არის პროცესის დაჩქარების ერთ – ერთი გზა; მარილი იხსნება წყალში და კიდევ უფრო პოლარულს ხდის მას და ნაკლებად ურევს ზეთს.

წყლისა და ზეთის გამოყოფის კიდევ ერთი გზაა ზეთის გაჟღენთილი. შთამნთქმელი მასალების უმეტესობა, რომელსაც ჩვენ ვიყენებთ, ქაღალდის პირსახოცების მსგავსად, უკეთესია წყლის გაჟღენთვაში, მაგრამ პოლიპროპილენისგან დამზადებული ბალიშები პირიქით მუშაობს. ეს იმიტომ ხდება, რომ პოლიპროპილენი ზეთის მსგავსად არაპოლარულია და ამიტომ ურჩევნია ნავთობის ფენის ათვისება. პოლიპროპილენის ბალიშების შეძენა შესაძლებელია ავტომომარაგების მაღაზიებში და სხვა საშუალებებში. შესაძლო ექსპერიმენტებში შეიძლება შედის ტესტირება, თუ რომელი ბრენდის ბალიშები მუშაობს საუკეთესოდ და რამდენ ხანს სჭირდება განსაზღვრული რაოდენობის ზეთის ათვისება.

წყალი ყინულში გაყინვისას ნაკლებად მკვრივი გახდება და ეს გვაძლევს ზეთისა და წყლის გამოყოფის სხვა ტექნიკას. მიუხედავად იმისა, რომ ეს არ იქნება პრაქტიკული დიდი მასშტაბით, შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგი მცირე მასშტაბით იმის საილუსტრაციოდ, თუ როგორ იცვლება სიმკვრივე ტემპერატურის შესაბამისად. განათავსეთ წყალი და ზეთი ჩაზნექილ ჭურჭელში, როგორიცაა პლასტმასის თასი. ზეთი მაღლა აიწევს. განათავსეთ კონტეინერი საყინულეში რამდენიმე საათის განმავლობაში და შემდეგ ამოიღეთ იგი. ახლა კონტეინერს აქვს ზეთი ფსკერზე, გაყინული წყლის ფილის ქვეშ, რომლის ამოღებაც შეძლებთ და ამით ორი ერთმანეთისგან გამოეყოთ.

უცნაურია, რომ არსებობს ბაქტერიები, რომლებიც ჭამენ ნავთობის დაღვრას. ერთ-ერთი ასეთი ბაქტერია, რომელზეც მეცნიერებმა ექსპერიმენტი ჩაატარეს, არის ფსევდომონა. რთული, მაგრამ მომხიბვლელი ექსპერიმენტის ჩატარება შესაძლებელია ფსევდომონას კოლონიების შერევით სხვადასხვა ტიპის ზეთები და საკვები ნივთიერებები და იმის დანახვა, თუ რომელი პირობები იძლევა საუკეთესო ბაქტერიულ ზრდას განაკვეთები. ამ ტიპის ექსპერიმენტი ყოველთვის უნდა გაკეთდეს სიფრთხილით, თუმცა ფსევდომონას ზოგიერთ შტამს შეუძლია გამოიწვიოს დაავადება ადამიანებში.