چرا روغن و آب با هم مخلوط نمی شوند؟ روش مخلوط کردن روغن و آب

چرا روغن و آب با هم مخلوط نمی شوند؟ روش مخلوط کردن روغن و آب چگونه است؟ آب و روغن با هم مخلوط نمی شوند. گفته می شود آنها غیرقابل اختلاط هستند. به این دلیل است که آب یک مولکول قطبی است. ساختار آن به این معنی است که یک طرف آن دارای بار مثبت و یک طرف دیگر بار منفی است. مولکول های آب به هم می چسبند زیرا انتهای مثبت یک مولکول آب به انتهای منفی مولکول دیگر جذب می شود.

چرا روغن و آب با هم مخلوط نمی شوند؟

ساختار یک مولکول نفت غیر قطبی است. بار آن به جای داشتن یک انتهای مثبت و یک منفی، به طور یکنواخت متعادل است. بدان معناست که مولکول‌های نفت بیشتر از مولکول‌های آب به مولکول‌های دیگر روغن جذب می‌شوند و مولکول‌های آب بیشتر از نفت به یکدیگر جذب می‌شوند، بنابراین این دو هرگز با هم مخلوط نمی‌شوند.

در تصویر زیر می بینید که چگونه رنگ خوراکی با روغن مخلوط نمی شود. رنگ خوراکی در واقع از طریق روغن به لایه آب فرو می رود زیرا آب متراکم تر از روغن است. این مبنایی برای آتش بازی در آزمایش شیشه است.

عدم مخلوط آب و روغن

این دو را می توان با افزودن یک امولسیفایر که مخلوطی از آب را با مولکول های روغن ایجاد می کند مجبور به مخلوط شدن کرد یا برعکس.

علت عدم مخلوط شدن آب و روغن

آب مایع توسط پیوندهای هیدروژنی در کنار هم نگه داشته می شود. (آب مایع پیوندهای هیدروژنی کمتری نسبت به یخ دارد.) روغن ها و چربی ها قسمت قطبی ندارند و بنابراین برای حل شدن آنها در آب باید برخی از پیوندهای هیدروژنی آب را بشکنند. آب این کار را نمی کند بنابراین روغن مجبور می شود از آب جدا بماند.

صابون روغن و گریس را تمیز می کند زیرا یک سر مولکول صابون قطبی است و در آب محلول است و سر دیگر آن غیر قطبی است و بسیار شبیه روغن و گریس است. مولکول‌های صابون گریس را احاطه کرده و قسمت‌های محلول در آب را بیرون می‌گذارند، بنابراین آب می‌تواند به شستشوی چربی کمک کند. بنابراین، مولکول صابون پیوندی بین دو ماده ایجاد می کند که در غیر این صورت غیر قابل اختلاط هستند.

دلیل مخلوط نشدن روغن در آب

تبادل ایزوتوپ همراه با طیف سنجی جرمی با وضوح بالا (MS) می تواند استفاده شود. تبادل 16O/18O امکان شمارش گروه های =O و گونه زایی فوران ها را فراهم می کند. تبادل H/D امکان شمارش گروه‌های –OH، گروه‌های –NH، هیدروژن‌های معطر، α-هیدروژن‌ها و غیره را می‌دهد. آب آسان‌ترین و پاک‌ترین منبع ایزوتوپ‌ها است. با این حال، روغن در شرایط عادی در آب نامحلول است. بنابراین، شرایط سخت، مانند اسیدها یا بازهای غلیظ، مورد نیاز است که می تواند به طور قابل توجهی ترکیب نمونه را تغییر دهد.

دلیل مخلوط نشدن روغن در آب

آزمایشات علوم روغن و آب

از آب و روغن برای نشان دادن چگالی استفاده کنید. شما می توانید یک شیشه چگالی بسیار ساده فقط با روغن و آب بسازید یا از مایعات دیگر برای ساخت ستون چگالی پیچیده تر استفاده کنید.

ببینید اگر یک زنجفیلی را در روغن و آب قرار دهید چه اتفاقی می افتد.

روغن و آب را مخلوط کنید

روغن و آب بلافاصله با هم مخلوط نمی شوند. مولکول های آب قطبی هستند و یک سر آن دارای بار منفی خفیف و دیگری بار مثبت خفیف است. این بارها به مولکول‌ها اجازه می‌دهند پیوندهای هیدروژنی تشکیل دهند و به مولکول‌های قطبی دیگر، از جمله سایر مولکول‌های آب، متصل شوند. با این حال، مولکول‌های نفت غیرقطبی هستند و نمی‌توانند پیوند هیدروژنی ایجاد کنند. اگر روغن و آب را در ظرفی بریزید، مولکول های آب با هم جمع می شوند و مولکول های روغن با هم جمع می شوند و دو لایه مجزا را تشکیل می دهند.

مخلوط کردن روغن و آب

برای دور زدن تمایل مولکول‌های روغن و آب به اینکه فقط با یکدیگر در ارتباط باشند، باید امولسیونی بسازید و یکی از مایعات را در دیگری پراکنده کنید. ایجاد امولسیون ناپایدار از طریق تکان دادن یا مخلوط کردن شدید امکان پذیر است. به عنوان مثال می توان یک وینیگرت آب و روغن باشد که اگر زیاد روی میز بماند جدا می شود. برای بدست آوردن یک امولسیون پایدار، باید یک امولسیفایر اضافه کنید.

امولسیفایر مولکولی است که دارای انتهای آبگریز (غیر قطبی) و انتهای آبدوست است. مولکول های امولسیفایر قطرات ریز روغن را احاطه می کنند و انتهای آبگریز را به آن می چسبانند و انتهای آب دوست را در معرض دید قرار می دهند تا روغن احاطه شده به راحتی در بین مولکول های آب مخلوط شود. امولسیون های غذایی رایج، وینگرت های پایداری هستند که حاوی خردل و سس مایونز هستند که از مولکول لسیتین زرده تخم مرغ به عنوان امولسیفایر استفاده می کند. روغن و آب مخلوط می شوند، می بینید، آنها فقط به کمک کمی نیاز دارند.