Почему нефть и вода не смешиваются

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 09:37

Вода (H₂0) является короткой молекулой со слегка положительным зарядом на контуре водорода (H) и слегка отрицательным зарядом на конце кислорода (O) (атом кислорода фактически «крадет» электроны из атомов водорода). Названные полярной молекулой отрицательные полюса на каждой молекуле воды притягиваются к положительным полюсам на других молекулах воды, и в результате они плотно втягиваются вместе с водородными связями.

Фактически, нефть плавает на воде, потому что она менее плотная, причем эти сверхтекучие водородные связи между молекулами воды удерживают их ближе друг к другу, чем связи между молекулами жирной кислоты, которые в основном составляют масло.

Что касается масла, это неполярный химикат. Поскольку атомы в жирных кислотах в масле хорошо разделяют свои электроны, они (обычно) не имеют заряда или, по крайней мере, недостаточно, чтобы сделать всю молекулу полярной. Учитывая их отсутствие положительного или отрицательного заряда, они не привлекаются к полярной молекуле, такой как вода. Учитывая, что масло по существу «отталкивает» воду, оно называется гидрофобным или «боязнь воды», в отличие от гидрофильного или «любящего воду». Таким образом, в конечном итоге все липофильные или «жирные» молекулы масла объединяются вместе, плавающие сверху воды.

Тем не менее, хотя они, как представляется, намерены оставаться в стороне, можно смешивать масло и воду в более или менее стабильном растворе, и есть несколько примеров этого на вашей кухне. Один из наиболее распространенных примеров, когда это происходит, заключается в салатной одежде.

Чтобы получить два основных ингредиента, уксус (по существу, вода с уксусной кислотой) и масло, чтобы сочетать и оставаться таким образом в течение некоторого времени, включает в себя две стадии: разбить масло на крошечные капли, чтобы его можно было равномерно распределить по всей смеси; добавляя медиатор, называемый эмульгатором. Конечный раствор затем известен как эмульсия.

Различные эмульгаторы работают по-разному. Некоторые, такие как лецитин (обнаруженные в яичных желтках), имеют как гидрофобный конец (это масло), так и гидрофильный конец (который нравится воде); таким образом, способный связываться как с нефтью, так и с водой. Поэтому, пока капли масла достаточно малы и тщательно диспергированы (и используется достаточный эмульгатор), комбинация масла и уксуса будет оставаться относительно стабильной смесью или эмульсией.

С другой стороны, эмульгатор, такой как томатная паста, имеет молекулы белка, которые более или менее покрывают масляные капельки и препятствуют их склеиванию, сохраняя их относительно хорошо диспергированными в воде. В то время как он становится там по-другому, когда хорошо смешанный, конечный результат примерно такой же.

Поэтому, когда вы делаете типичную повязку, вы сначала смешиваете эмульгатор (или эмульгаторы) и уксус, а затем медленно добавляете тонкий поток масла, взбивая или смешивая энергично и постоянно. Между тонким потоком и определенным взбиванием масло будет разбито на мелкие капли и рассеяно; и поскольку эмульгатор должен либо покрывать масло, либо связывать его с уксусом, он будет оставаться суспендированным в смеси в течение длительного времени.