Ако се двоје ваших пријатеља мешају попут уља и воде, а ви обоје позовете на забаву, ствари могу постати неугодне. Уље и вода су неизмешан, што значи да се не мешају. Ако ваши пријатељи морају да остану у истој соби, вероватно ће завршити на супротним странама, гледајући једни друге. То се у суштини дешава када у посуду с водом додате уље: молекули уља и воде остају раздвојени, јер уље је мање густа, молекули уља гравитирају врху посуде и доњи део посуде препуштају води молекула.
Мешавини уља и воде додајте сапун, међутим, ствари стоје другачије. Сапун се понаша као трећа особа која је у добрим односима са обојицом ваших пријатеља и може учинити да се осећају довољно угодно да остану у истој соби. Сапун не чини да се уље раствара у води, али помаже у разбијању молекула уља на мање који се могу распршити у води.
Како сапун посредује између уља и воде
Када се два атома водоника комбинују са атомом кисеоника да би створили молекул воде, хидрогени мигрирају на једну страну кисеоника, стварајући разлику у наелектрисању између две стране. Молекули воде електростатички се привлаче да би створили водоничну везу, која није тако јака као ковалентна веза која држи молекуле на окупу, али је и даље прилично јака. Вода ће се мешати само са другим поларним молекулима или наелектрисаним јонима са електричном привлачношћу довољном да прекине, или бар модификује ову водоничну везу.
Молекули уља су много већи од молекула воде, и што је још важније, немају поларни набој. Када сипате уље у воду, молекули уља не могу наговорити молекуле воде даље од њихове водоничне везе, па молекули уља се скупљају и формирају велике глобусе који мигрирају на површину, где чине посебан слој.
Структура молекула сапуна је дугачак низ угљоводоника са једним ненаелектрисаним крајем, а други крајњим јонским, или наелектрисаним. Молекул сапуна је хидрофилни и хидрофобни, што значи да је привлачи и одбија вода. Будући да се ненаелектрисани крај меша са уљем, а наелектрисани крај са водом, молекули сапуна могу разбити молекуле уља у мање и омогућити молекулима воде прикаченим за њих да окружују мање фрагменте нафте, стварајући емулзија.
Експеримент са уљем, водом и сапуном
Ову динамику можете видети на делу сипањем биљног уља у чашу воде. Обратите пажњу на то како уље ствара перле које мигрирају на површину. Ове перле можете разбити тресењем стакла, али чим се мућкање заустави, перле се реформишу и уље поново нарасте.
Сада додајте неколико бризга сапуна и поново промућкајте. Овог пута смеша ће постати мутна. Наоблачење настаје зато што сапун разбија молекуле уља на мање фрагменте и распршује их кроз раствор. Уље се није растворило на исти начин на који се сол раствара у води; молекули су сувише мали и расути предалеко да би се формирали у накупине, али прегруписаће се ако пустите контејнер да стоји преко ноћи.
Сапун чисти масна јела
Корисни закључак експеримента са уљем и водом је да се масно и масно посуђе покушава очистити водом само ће сигурно пропасти, јер се уље неће мешати и остаће на посудама, без обзира на количину воде употреба. Топла вода помаже, али само мало. За обављање посла потребан вам је сапун, јер сапун разбија молекуле уља и омогућава молекулима воде да их окруже, тако да ће се они опрати.