Молекуларна активност воде вс. Нафта

Вода и уље не интерагују због разлика у поларитету. Вода је поларни молекул, док уље није. Поларитет воде даје јој висок површински напон. Разлика у поларитету такође чини уље нерастворљиво у води. Сапуни могу искористити ове разлике како би раздвојили две врсте молекула, олакшавајући тако поступак чишћења.

Поларни молекул има свој електростатички потенцијал неравномерно распоређен по молекулу. Настала разлика у електричном потенцијалу назива се диполни моменат. Молекул воде састоји се од два атома водоника везана за атом кисеоника. Атом кисеоника врши снажну привлачну силу на електроне у молекулу. Молекул воде има савијени облик, где је негативно наелектрисање концентрисано око атома кисеоника, а нето позитивно наелектрисање око атома водоника. То даје води нето диполни тренутак. Молекули нафте, с друге стране, нису поларни. На било ком месту молекула уља нема нето наелектрисања.

Поларитет воде даје јој способност да формира водоничне везе са другим молекулима. У водоничној вези негативни дипол кисеоника привлачи позитивни дипол водоника из другог молекула воде. Настале везе називају се водоничним везама и доприносе великом површинском напону воде. Да бисте променили површински напон, можете загрејати воду. Овај нижи површински напон омогућава води да уђе у мање просторе него да има већи површински напон.

Релативни поларитет два молекула директно је повезан са њиховом растворљивошћу. Генерално, решења укључују молекуле сличног поларитета. Због тога је уље нерастворљиво у води. Заправо се каже да је нафта хидрофобна или „мрзи воду“. Нето наелектрисања молекула воде не привлаче неутралне молекуле уља, и обрнуто. Отуда се уље и вода не мешају. Ако комбинујете ово двоје, приметићете да они стварају одвојене слојеве у шољи.

Сапуни користе молекуларне разлике између воде и уља. Део молекула сапуна је неполаран и зато се може мешати са уљем. Други део молекула сапуна је поларни и стога може да комуницира са молекулима воде. Ова интеракција помаже у слабљењу површинског напона и везе водоника између молекула воде. Поред тога, неполарни крајеви молекула сапуна привући ће неполарни молекули уља и масти. Ово ствара сферну структуру која се назива мицела, где су молекули уља или масти у центру, а вода се задржава напољу.