În timp ce uleiul și apa nu se amestecă și așa se vor separa în mod natural, poate fi dificil să scoateți uleiul din apă. Scurgerile mari de petrol, precum deversarea cisternei Exxon Valdez din 1989 și incidentul BP Deepwater Horizon din 2010, evidențiază importanța acestei probleme. Există mai multe proiecte științifice interesante, de la cele simple la cele avansate, care ilustrează diferite abordări ale separării petrolului.
Separarea naturală
Un proiect pe care îl puteți face cu ulei și apă este să arătați separarea naturală a celor două lichide. Puneți puțină apă într-un recipient limpede și adăugați coloranți alimentari pentru a face separarea mai evidentă. Se toarnă puțin ulei; poate fi ulei de gătit, ulei de motor sau alt fel. Uleiul poate cădea inițial în jos din cauza forței de cădere, dar se va ridica rapid pentru a se întinde deasupra apei. Dacă acoperiți recipientul și îl întoarceți cu susul în jos, uleiul își va face tot drumul spre vârf. Acest experiment arată două principii științifice. În primul rând, apa și uleiul nu se amestecă, deoarece sunt foarte diferite chimic. Apa este polară, ceea ce înseamnă că fiecare moleculă are părți cu mici sarcini electrice pozitive și negative. Uleiul este foarte nepolar, motiv pentru care nu se amestecă bine cu lichidele polare. De asemenea, densitatea uleiului este mai mică decât apa, deci crește în mod natural, la fel cum un balon de heliu crește în aer.
Separarea unei emulsii
Luați recipientul care conține apă și ulei și scuturați-l energic. Amestecul va deveni tulbure și nu veți mai vedea două straturi evidente. Ați făcut ceea ce se numește o emulsie. O emulsie este un amestec de ulei și apă sub formă de picături mici din cele două lichide. Unele alimente obișnuite pe care le consumăm sunt emulsii de ulei și apă, cum ar fi sosul de salată. O deversare de petrol într-un ocean ondulat ar putea forma o emulsie, ceea ce va face dificilă separarea petrolului. Puteți experimenta modalități de a sparge emulsia. Lăsați emulsia să rămână netulburată pentru o vreme și uleiul poate forma din nou un strat separat. Adăugarea de sare la amestec este o modalitate de a accelera procesul; sarea se dizolvă în apă și o face și mai polară și mai puțin probabilă să se amestece cu uleiul.
Absorbanta
O altă modalitate de a separa uleiul de apă este de a absorbi uleiul. Majoritatea materialelor absorbante pe care le folosim, cum ar fi prosoapele de hârtie, sunt mai bune la absorbția apei, dar tampoanele din polipropilenă funcționează invers. Acest lucru se datorează faptului că polipropilena este nepolare ca uleiul și astfel preferă să absoarbă stratul de ulei. Tampoanele din polipropilenă pot fi cumpărate la magazinele de aprovizionare auto și la alte puncte de vânzare. Experimentele posibile ar putea include testarea mărcii de tampoane care funcționează cel mai bine și cât timp durează absorbția unei cantități setate de ulei.
Temperatura
Apa va deveni mai puțin densă atunci când este înghețată în gheață și acest lucru ne oferă o altă tehnică de separare a uleiului de apă. Deși acest lucru nu ar fi practic pe scară largă, îl puteți folosi la scară mică pentru a ilustra modul în care densitățile se schimbă cu temperatura. Puneți puțină apă și ulei într-un recipient concav, ca un vas de plastic. Uleiul se va ridica la vârf. Puneți recipientul în congelator pentru câteva ore și apoi scoateți-l. Recipientul va avea acum uleiul pe fund, sub o placă de apă înghețată pe care ar trebui să o puteți îndepărta, separând astfel cele două.
Bioremediere
În mod ciudat, există bacterii care vor mânca scurgeri de petrol. O astfel de bacterie cu care oamenii de știință au experimentat este Pseudomonas. Un experiment provocator, dar fascinant, poate fi realizat prin amestecarea coloniilor de Pseudomonas cu diferite tipuri de uleiuri și substanțe nutritive și văzând care condiții oferă cea mai bună creștere bacteriană tarife. Acest tip de experiment ar trebui întotdeauna făcut cu precauție, deși unele tulpini de Pseudomonas pot provoca boli la om.