Почему масло не смешивается с водой
Перейти к содержимому

Почему масло не смешивается с водой

  • автор:

Почему масло не тонет в воде

Почему масло не тонет в воде

Большинство опытов, проводимых с использованием воды, основаны на сравнении плотности веществ и их взаимодействии. В частности, если мы говорим о маслах, следует учитывать тот факт, что в одном и том же объеме маслянистой жидкости и воды содержится разная масса. Так, плотность воды практически всегда больше, чем у масла, именно поэтому эти две жидкости не смешиваются и не растворяются друг с другом: вода тяжелее масел, поэтому стремится ко дну.

На бытовом уровне этот эксперимент можно наблюдать в процессе приготовлении пищи. В кулинарии, как известно, используются и растительные, и животные жиры, которые всегда всплывают на поверхность воды, таким же образом всплывает, например, и нефть, пролившаяся из танкеров.

Площадь масляного пятна определяется количеством масла, поскольку каждая молекула стремится вырваться на поверхность воды и занять свое место, вплотную прилегая к другим масляным молекулам. При попытке смешать эти две жидкости в любых пропорциях можно обнаружить, что более легкие молекулы масла собираются в капельки, но когда смесь находится в состоянии покоя – все равно всплывают на поверхность воды.

В некоторых случаях возникает необходимость смешать воду и маслянистую жидкость, но это возможно только благодаря специальному оборудованию и добавлению других химических веществ. Самым наглядным примером может служить связывание воды и жиров в процессе мытья посуды моющим средством. Благодаря ПАВ (поверхностно-активным веществам), содержащимся в нем, меняется поверхностное натяжение воды в меньшую сторону, таким образом, молекулы Н2О связываются с молекулами масла в однородную смесь и с легкостью смываются чистой водой с поверхности посуды.

Взболтать, но не смешивать

Кто помнит школьную физику, легко назовёт третью жидкость, не смешивающуюся с этими двумя: ртуть.

Вопрос: а сколько всего известно взаимно нерастворимых жидкостей при условиях, близких к нормальным?

Авторы этой работы собрали семь. Правда, повторять их опыт дома решительно не хочется, ибо в списке ингредиентов присутствуют анилин, ртуть, и такая «прелесть», как расплавленный (!) белый фосфор. Чертовски горючий, ядовитый, заслуженно полагаемый за это сочетание оружием, заставляющий вновь помянуть урановые ломы в ртути.

Тогда вопрос №2: а сколько можно найти взаимно несмешиваемых жидкостей, которые не страшно принести домой, чтобы показать демку детям?

Мне удалось собрать пять. Собственно, их сливанием вот в эту пробирку мы в статье и займёмся.

1. Рафинированное растительное масло:

В данном случае из виноградных косточек. Состоит оно главным образом из эфиров линолевой и олеиновой кислот. Слово «кислота» пусть не введёт никого в заблуждение. Обе молекулы — это главным образом длинные углеводородные «хвосты» вида *-(CH2)n-CH3. Они и отвечают за гидрофобность. По какой причине вместо масла вполне годится любой жидкий углеводород (пентан, гексан) или их смесь (бензин, керосин). Однако масло менее огнеопасно и покупается в обычном продуктовом магазине.

2. Подкрашенная голубой краской вода H2O:

3. Силиконовое масло:

Силиконовое масло — это смесь низкомолекулярных полимеров с общей формулой вида (C2H6OSi)n. Добытая на Амазоне разновидность используется как загуститель красок и оказалась вязка, как хороший мёд. Если повторять опыт, стоит поискать более текучие разновидности.

Эта жидкость «устаканилась» между водой и маслом, в соответствии с промежуточным значением своей плотности.

4. Расплавленный галлий Ga:

Галлий плавится при +29.8 C. Поэтому пробирка на время помещена в банку с тёплой водой.

Коллекционные количества галлия легко приобретаются в интернете, хотя бы на Амазоне. Металл этот достаточно безопасен, чтобы брать его в руки, и не образует ядовитых испарений. Однако, соприкасаясь с твёрдыми поверхностями и кожей, сильно пачкает их тёмным слоем оксида галлия. Этот оксид растворим в пищевых кислотах, а растворимые соли галлия могут быть и токсичными. Поэтому после работы всё, что с галлием соприкасалось, надо отмывать от его оксида. Обыкновенная тёплая мыльная вода прекрасно справляется с этой задачей.

5. И последнее вещество — перфтородекалин (perfluorodecalyn) C10F18:

Эта жидкость заметно тяжелее воды, поэтому собралась над галлием. Состоит она исключительно из фтора и углерода:

В Штатах производители продают это вещество только бизнесам, имеющим легитимную потребность в работе с ним. К счастью, незначительные его количества (5-10 грамм) вполне законно приобретаются у частных лиц на eBay.

Ядовитым в строгом смысле этого слова перфтородекалин не является. Его даже добавляют в некоторые виды косметики, а близкородественные ему соединения используют в качестве основного компонента искусственной крови. Однако пары более лёгких его «родственников» вызывают отключку сознания и используются для наркоза, и мне не хотелось проверять, обладает ли конкретно эта жидкость теми же свойствами. Кроме того, в вопросе о воздействии его на глаза найденные статьи демонстрировали странное разногласие. Так что работал я с ним в очках, перчатках, на открытом воздухе, и не подпускал зрителей к пробирке слишком близко. На всякий случай.

6. Конечное состояние

Качественно перемешав все жидкости стеклянной палочкой, я дал им денёк отстояться, и получил в итоге вот такую картину:

Любопытно, что между некоторыми компонентами возникли тонкие слои дополнительных фаз, вероятно, из-за небольшой взаимной растворимости.

Написал конструктор, напиши и деструктор

Что со всей этой смесью потом делать?

Воду и масло спокойно выливаем. Силиконовое масло — в мусор. Конечные продукты его разложения — вода, углекислый газ и песок, хотя процесс этот небыстрый.

Галлий можно собрать пипеткой, слить в спичечный коробок, заморозить и держать дома для будущих опытов. Только не замораживайте его в стеклянной посуде. Этот металл здорово расширяется при застывании и рвёт её в клочья:

Если всё-таки не хочется держать галлий дома, везите его на свалку для тяжёлых металлов и/или токсичных отходов. Или подарите знакомым химикам, пусть найдут ему применение.

Сложнее всего избавиться от перфтородекалина. Вещество это химически настолько стойкое, что разрушить его в домашних условиях до безопасных компонент практически невозможно. Из-за той же стойкости разлагаться в природе оно будет тысячелетиями, путями не вполне понятными, и с неясным пока воздействием на биосферу за всё это время. Так что, по-хорошему, я бы рекомендовал связаться с организациями, перерабатывающими отходы от настоящих химических лабораторий, и сдать перфтородекалин им. Можно через знакомых химиков, что я и сделал.

Спасибо за чтение, хорошего всем дня! Кому надо, вот PDF.

Можно ли смешать масло и воду

Со школы мы знаем, что масло и вода не смешиваются — если налить их в одну ёмкость, образуются разные слои. Однако, на самом деле, при некоторых условиях эти жидкости могут образовать эмульсию.

Действительно, масло и вода отделяются друг от друга при простом смешивании. Однако если подать достаточно энергии в виде ультразвука, капли масла размером менее 1 микрона образуются в чистой воде и продолжают существовать в течение нескольких недель или месяцев.

Оказалось, что ответ на эту загадку лежит на границе раздела между каплями масла и водой. Молекулы воды предпочитают отдавать и принимать электрические заряды от своих соседей посредством взаимодействия, известного как водородная связь. Однако, когда они находятся рядом с молекулами масла на поверхности капли, молекулы больше не могут найти достаточно соседей для водородной связи. Вместо этого эти молекулы воды отдают свои электрические заряды молекулам масла на поверхности капли. Исследование позволило учёным лучше понять взаимодействия между молекулами.

Объясните с физической точки зрения. Почему подсолнечное масло и вода не смешиваются?

Масло с водой не смешивается потому, что молекулы масел имеет длинные гидрофобные хвосты, эти хвосты неполярны, а молекулы воды полярны, смешиваются только подобные вещества, например спирт и вода (оба полярны), бензин и масло (оба неполярны). Плотность (и разница плотности) не имеют никакого отношения к этому вопросу.

Остальные ответы
Любое масло не смешивается. Может потому что плотность масло выше чем у воды

Плотность растительных масел 0,87-0,98 г/кв. см; большинство из них растворяются бензине, бензоле, дихлорэтане, сероуглероде, ацетоне, и т. д. , но не растворяются в воде, т. к. плотность масла меньше плотности воды, поэтому масло плавает на поверхности воды, но плотность воды меньше плотности глицерина: вода плавает на поверхности глицерина.
Относительная плотность растительного масла может быть определена как отношение массы (определенного объема) масла к массе (равного объема) дистиллированной воды при 20 °С или при помощи ареометра.
С химической — молекула воды состоит из 2 атомов водорода и одного атома кислорода, растительное масло — это смесь триглицеридов, т. е. эфиров, соединенных с молекулой глицерина с- трехатомным спиртом (C3H8O3 ). а спирт C2H5OH; легко смешивается с водой, поскольку дипольный момент его молекул сходен с дипольным моментом молекул воды.

Dragonfly абсолютно прав, ибо если бы плотность была выше у масла, а не у воды, то масло тонуло бы, а не всплывало!
Соответственно — при равных объёмах, масло (хоть бы и растительное), весит меньше воды, по этому и всплывает! Хотя многие выдаваемые поисковиками соотношения и обратные. Но все же учились в школе! Вспомните «закон Архимеда» в конце концов!

Narine ShahparonyanУченик (181) 4 года назад
Скажи (те) пажайлуста а какой это «закон Архимеда»?

тоже самое бензин (холодное топливо), керосин (нолевая температура), солярка (тепло топливо). Плотность их выше чем у воды. И вода не способна ними слиться. Состав плотности разный. Вода проникает внутрь бензина, образуются шарики, потому что вода насыщена кислородом а бензин ,керосин и солярка нет. Их плотность так высока что они не способны ничего в себя впитать, даже воздух.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *