기름과 물은 섞이지 않아 자연적으로 분리되지만 실제로 물에서 기름을 제거하는 것은 어려울 수 있습니다. 1989 년 Exxon Valdez 유조선 유출과 2010 년 BP Deepwater Horizon 사고와 같은 대규모 기름 유출은이 문제의 중요성을 강조합니다. 오일 분리에 대한 다양한 접근 방식을 보여주는 간단한 것부터 고급에 이르는 몇 가지 흥미로운 과학 프로젝트가 있습니다.
자연 분리
기름과 물로 할 수있는 한 가지 프로젝트는 두 액체의 자연스러운 분리를 보여주는 것입니다. 투명한 용기에 물을 약간 넣고 식용 색소를 추가하여 분리를 더 명확하게 만듭니다. 약간의 기름을 부으십시오. 식용유, 모터 오일 또는 다른 종류가 될 수 있습니다. 기름은 낙하의 힘으로 인해 처음에는 바닥으로 떨어질 수 있지만 빠르게 상승하여 물 위에 놓입니다. 용기의 뚜껑을 덮고 거꾸로 뒤집어도 오일이 계속 위로 올라갑니다. 이 실험은 두 가지 과학적 원리를 보여줍니다. 우선 물과 기름은 화학적으로 매우 다르기 때문에 섞이지 않습니다. 물은 극성이므로 각 분자에는 양전하와 음전하가 작은 부분이 있습니다. 기름은 매우 비극성이기 때문에 극성 액체와 잘 섞이지 않습니다. 또한 기름의 밀도는 물보다 낮기 때문에 공기 중에 헬륨 풍선이 떠오르는 것처럼 자연스럽게 올라갑니다.
에멀젼 분리
물과 기름이 담긴 용기를 가져다가 세게 흔들어줍니다. 혼합물이 흐려지고 더 이상 두 개의 명확한 레이어가 보이지 않습니다. 당신은 유제라고 불리는 것을 만들었습니다. 에멀젼은 두 액체의 작은 물방울 형태의 기름과 물의 혼합물입니다. 우리가 먹는 몇 가지 일반적인 음식은 샐러드 드레싱과 같은 기름과 물의 유제입니다. 물결 모양의 바다에서 기름을 흘리면 유제가 형성되어 기름을 분리하기 어렵습니다. 유제를 깨는 방법을 실험 해 볼 수 있습니다. 에멀젼을 잠시 그대로두면 오일이 다시 별도의 층을 형성 할 수 있습니다. 혼합물에 소금을 첨가하는 것은 공정 속도를 높이는 한 가지 방법입니다. 소금은 물에 녹아 더 극성이 생기고 기름과 섞일 가능성이 적습니다.
흡광도
물에서 기름을 분리하는 또 다른 방법은 기름을 흡수하는 것입니다. 종이 타월과 같이 우리가 사용하는 대부분의 흡수성 소재는 물을 흡수하는 데 더 좋지만 폴리 프로필렌으로 만든 패드는 반대 방식으로 작동합니다. 이는 폴리 프로필렌이 오일처럼 비극성이므로 오일 층을 흡수하는 것을 선호하기 때문입니다. 폴리 프로필렌 패드는 자동차 용품점 및 기타 매장에서 구입할 수 있습니다. 가능한 실험에는 어떤 브랜드의 패드가 가장 잘 작동하는지 테스트하고 일정량의 오일을 흡수하는 데 걸리는 시간이 포함될 수 있습니다.
온도
얼음으로 얼면 물의 밀도가 낮아지고 이것은 우리에게 기름과 물을 분리하는 또 다른 기술을 제공합니다. 이것은 큰 규모에서는 실용적이지 않지만 작은 규모로 사용하여 밀도가 온도에 따라 어떻게 변하는 지 설명 할 수 있습니다. 플라스틱 그릇과 같은 오목한 용기에 약간의 물과 기름을 넣으십시오. 기름이 위로 올라갑니다. 용기를 냉동실에 몇 시간 동안 넣은 다음 꺼내십시오. 이제 용기의 바닥에 얼어 붙은 물 슬래브 아래에 기름이있어 제거 할 수 있으므로 둘을 분리합니다.
생물학적 정화
이상하게도 기름 유출을 먹는 박테리아가 있습니다. 과학자들이 실험 한 박테리아 중 하나는 슈도모나스입니다. 어렵지만 흥미로운 실험은 슈도모나스의 콜로니를 혼합하여 수행 할 수 있습니다. 다양한 종류의 오일과 영양소와 어떤 조건이 최상의 박테리아 성장을 제공하는지 확인 요금. 일부 유형의 슈도모나스가 인간에게 질병을 유발할 수 있기 때문에 이러한 유형의 실험은 항상주의해서 수행해야합니다.