Kaut arī eļļa un ūdens nesajaucas un dabiski atdalīsies, var būt grūti faktiski noņemt eļļu no ūdens. Lielas naftas noplūdes, piemēram, Exxon Valdez tankkuģa noplūde 1989. gadā un BP Deepwater Horizon incidents 2010. gadā, uzsver šī jautājuma nozīmi. Ir vairāki interesanti zinātnes projekti, sākot no vienkārša līdz progresīvam, kas ilustrē dažādas pieejas eļļas atdalīšanai.
Dabiskā atdalīšana
Viens no projektiem, ko varat veikt ar eļļu un ūdeni, ir parādīt dabisko divu šķidrumu atdalīšanu. Ielieciet nedaudz ūdens caurspīdīgā traukā un pievienojiet pārtikas krāsvielas, lai padarītu atdalīšanu acīmredzamāku. Ielejiet eļļu; tā var būt cepamā eļļa, motoreļļa vai kāda cita veida. Eļļa kritiena spēka dēļ sākotnēji var nokrist līdz apakšai, taču tā ātri pieaugs, lai gulētu virs ūdens. Ja jūs aizverat trauku un apgriežat to otrādi, eļļa joprojām nokļūs augšā. Šis eksperiments parāda divus zinātniskos principus. Pirmkārt, ūdens un eļļa nesajaucas, jo tie ķīmiski ļoti atšķiras. Ūdens ir polārs, kas nozīmē, ka katrai molekulai ir daļas ar maziem pozitīviem un negatīviem elektriskiem lādiņiem. Eļļa ir ļoti nepolāra, tāpēc tā labi nesajaucas ar polāriem šķidrumiem. Eļļas blīvums ir mazāks nekā ūdens, tāpēc tas dabiski paceļas uz augšu, tāpat kā hēlija balons paceļas gaisā.
Emulsijas atdalīšana
Paņemiet trauku ar ūdeni un eļļu un spēcīgi sakratiet to. Maisījums kļūs duļķains, un jūs vairs neredzēsiet divus acīmredzamus slāņus. Jūs esat izveidojis tā saukto emulsiju. Emulsija ir eļļas un ūdens maisījums mazu šķidrumu pilienu veidā. Daži parastie ēdieni, ko mēs ēdam, ir eļļas un ūdens emulsijas, piemēram, salātu mērce. Naftas noplūde viļņainā okeānā var veidot emulsiju, padarot eļļu grūti atdalāmu. Jūs varat eksperimentēt ar veidiem, kā salauzt emulsiju. Ļaujiet emulsijai kādu laiku sēdēt netraucēti, un eļļa atkal var veidot atsevišķu slāni. Sāls pievienošana maisījumam ir viens no paātrināšanas procesiem; sāls izšķīst ūdenī un padara to vēl polārāku un mazāk sajaucas ar eļļu.
Absorbcija
Vēl viens veids, kā atdalīt eļļu no ūdens, ir eļļas uzsūkšana. Lielākā daļa absorbējošo materiālu, ko mēs izmantojam, piemēram, papīra dvieļi, labāk uzsūc ūdeni, bet no polipropilēna izgatavoti spilventiņi darbojas pretēji. Tas ir tāpēc, ka polipropilēns ir nepolārs kā eļļa, tāpēc tas labāk absorbē eļļas slāni. Polipropilēna spilventiņus var iegādāties automātisko preču veikalos un citās tirdzniecības vietās. Iespējamie eksperimenti varētu būt pārbaude, kura zīmola spilventiņi darbojas vislabāk un cik ilgs laiks nepieciešams, lai absorbētu noteiktu eļļas daudzumu.
Temperatūra
Ūdens kļūs mazāk blīvs, sasalstot ledū, un tas dod mums citu paņēmienu eļļas un ūdens atdalīšanai. Lai gan tas nebūtu praktiski lielā mērogā, varat to izmantot nelielā mērogā, lai ilustrētu, kā blīvums mainās atkarībā no temperatūras. Ielieciet nedaudz ūdens un eļļas ieliektā traukā, piemēram, plastmasas traukā. Eļļa pacelsies uz augšu. Ielieciet trauku uz dažām stundām saldētavā un pēc tam izņemiet to. Tvertnes apakšdaļā tagad ir eļļa zem sasaluša ūdens plāksnes, kuru jums vajadzētu būt iespējai noņemt, tādējādi atdalot abus.
Bioremediācija
Dīvainā kārtā ir baktērijas, kas ēd naftas noplūdes. Viena no šādām baktērijām, ar kuru zinātnieki ir eksperimentējuši, ir Pseudomonas. Izaicinošu, bet aizraujošu eksperimentu var veikt, sajaucot Pseudomonas kolonijas ar dažādu veidu eļļas un barības vielas un redzot, kuri apstākļi nodrošina vislabāko baktēriju augšanu likmes. Šāda veida eksperimenti vienmēr jāveic piesardzīgi, lai gan daži Pseudomonas celmi var izraisīt cilvēku slimības.
