Ūdens un eļļa mijiedarbojas polaritātes atšķirību dēļ. Ūdens ir polārā molekula, turpretī eļļa nav. Ūdens polaritāte piešķir tai lielu virsmas spraigumu. Polaritātes atšķirība arī padara eļļu nešķīstošu ūdenī. Ziepes var izmantot šīs atšķirības, lai atdalītu divu veidu molekulas, tādējādi atvieglojot tīrīšanas procesu.
Polaritāte
Polārās molekulas elektrostatiskais potenciāls ir sadalīts nevienmērīgi visā molekulā. Iegūto elektriskā potenciāla starpību sauc par dipola momentu. Ūdens molekula sastāv no diviem ūdeņraža atomiem, kas saistīti ar skābekļa atomu. Skābekļa atoms iedarbojas uz molekulas elektroniem spēcīgu pievilcīgu spēku. Ūdens molekulai ir saliekta forma, kur negatīvais lādiņš koncentrējas ap skābekļa atomu un tīrais pozitīvais lādiņš koncentrējas ap ūdeņraža atomiem. Tas dod ūdenim neto dipola momentu. Savukārt eļļas molekulas nav polāras. Nevienā eļļas molekulas vietā nav neto lādiņa.
Virsmas spraigums
Ūdens polaritāte dod iespēju veidot ūdeņraža saites ar citām molekulām. Ūdeņraža saitē negatīvais skābekļa dipols piesaista pozitīvo ūdeņraža dipolu no citas ūdens molekulas. Iegūtās saites sauc par ūdeņraža saitēm, un tās veicina ūdens lielu virsmas spraigumu. Lai mainītu virsmas spraigumu, varat sildīt ūdeni. Šis zemākais virsmas spraigums ļauj ūdenim nokļūt mazākās vietās nekā tad, ja tam būtu lielāks virsmas spraigums.
Šķīdība
Divu molekulu relatīvā polaritāte tieši attiecas uz to šķīdību. Parasti risinājumos ir iesaistītas līdzīgas polaritātes molekulas. Tāpēc eļļa ūdenī nešķīst. Faktiski tiek teikts, ka eļļa ir hidrofobiska vai "ienīst ūdeni". Ūdens molekulas neto lādiņi nepiesaista neitrālās eļļas molekulas un otrādi. Tādējādi eļļa un ūdens nesajaucas. Ja jūs apvienojat abus, jūs pamanīsit, ka tie izveido atsevišķus slāņus kausā.
Ziepes
Ziepes izmanto ūdens un eļļas molekulārās atšķirības. Daļa ziepju molekulas ir nepolāra, un tāpēc to var sajaukt ar eļļu. Vēl viena ziepju molekulas daļa ir polāra, un tāpēc tā var mijiedarboties ar ūdens molekulām. Šī mijiedarbība palīdz vājināt virsmas spraigumu un ūdeņraža savienojumu starp ūdens molekulām. Turklāt ziepju molekulu nepolāros galus piesaistīs nepolārās eļļas un tauku molekulas. Tas rada sfērisku struktūru, ko sauc par micellu, kur eļļas vai tauku molekulas atrodas centrā, un ūdens tiek turēts ārpusē.
