لماذا النفط والمياه لا تخلط

عندما أرى قطرات من النفط العائم على المياه، في بعض الأحيان، والنفط يأتي عبر وسائل العنيد، الذي يرفض أن يخلط مع الماء. في أوقات أخرى، وأتساءل عما إذا كان من المياه، والذي يتحمل مسؤولية عدم السماح للنفط لخلط معها. ربما، على حد سواء الزيت والماء لا نريد أن تختلط مع بعضها البعض أو العلم لا تدع لهم هلام! دعونا ننظر في ما يتوقف تماما لهم من الاختلاط.

كلا الزيت والماء والسوائل، ولكن التركيبات الكيماوية التي تختلف كثيرا عن بعضها البعض. كيميائيا، وجميع أنواع الزيوت هي سلاسل طويلة من ذرات الكربون مع ذرات الهيدروجين التي تعلق عليها. يتكون النفط من الهيدروكربونات غير القطبية طويل، الأمر الذي يعني أنها واجهت قوات ضعف جاذبية. من ناحية أخرى، جزيئات الماء وثنائي القطب، وهذا يعني أن يحمل شحنة موجبة واحدة من أهدافهم في حين مشحونة سلبا على الأخرى. أيضا، جزيئات النفط هي أكبر بكثير من جزيئات الماء. ويعزى اختلاط أي سوائل 2 لطبيعة مماثلة من جزيئاتها. الاختلاف في الهياكل الجزيئية من النفط والمياه هي واحدة من الأسباب الرئيسية لماذا لا تختلط مع بعضها البعض. هم مثال معروف من السوائل إمتزاج.

وثمة عامل آخر مهم بسبب الماء والنفط الذي لا يختلطان، هو التوتر السطحي. عندما جزيئات الماء معا، فإنها تشكل شبكة من الروابط الهيدروجينية مما يؤدي الى التوتر السطحي عالية جدا. كلا الزيت والماء لديها التوترات سطح مرتفع، وذلك بسبب التصاق الذي بينهما ضعيفة وأنها أمران لا يجتمعان. لماذا تكون بقع من النفط العائم على المياه في شكل دائري؟ انها بسبب التوتر السطحي. جزيئات النفط التشبث بعضها البعض لتشكل طبقة مرنة مع مساحة ممكنة. ونتيجة لهذا التفاعل في جزيئات النفط، وأنها تشكل قطرات دائرية على سطح الماء.

لمدة لخلط السوائل، والروابط الكيميائية عقد الجزيئات معا، يجب أن تكون مكسورة وجديدة يجب أن يتم تشكيلها. الروابط بين جزيئات الماء هي قوية جدا، في حين أن الروابط بين جزيئات النفط ضعيفة. ومن هنا، الكثير من الطاقة يحتاج إلى أن تستهلك في محاولة لجلب الماء وجزيئات النفط معا. هذا ما يفسر لماذا النفط لا تختلط مع المياه.

ويشار إلى الجزيئات التي تحمل شحنة إلى مثل ماء أو ماء المحبة، في حين تعرف الجزيئات دون تهمة كما مسعور، وهو ما يعني أنها تفتقر إلى تقارب المياه. كما جزيئات النفط (والتي هي سلاسل طويلة من النفط والغاز) لا تحمل شحنة، فإنها لا تستطيع السندات مع الماء. ونتيجة لذلك، الزيت والماء لا يختلطان.

ولكن لماذا لا تطفو على الماء والزيت لا يغرق في ذلك؟ تطفو لأن كثافتها أقل من الماء. ومع ذلك، يمكن إجبارهم على مزيج من خلال إضافة إلى مستحلب الزيت والماء. مستحلب هو أي مادة التي يتم استخدامها للتسبب في النفط لخلط مع المياه. حاول إضافة الملح إلى النفط وسترى النفط غرق في المياه. إضافة المنظفات أيضا لديه نفس التأثير على النفط وتختلط بسهولة مع الماء. جزيئات المنظفات سد "الصدع" بين جزيئات الزيت والماء، والسماح لهم لتختلط مع بعضها البعض. إضافة إلى مستحلب الزيت والماء يعطي خليط مستقر.

شيء واحد أمر مؤكد، على الرغم من أن الزيت والماء لا تتصالح مع بعضها البعض في ظل ظروف طبيعية، والمياه غير كريمة بما يكفي لتعويم النفط فوق!