Mentre olio e acqua non si mescolano e quindi si separano in modo naturale, può essere difficile rimuovere effettivamente l'olio dall'acqua. Grandi fuoriuscite di petrolio, come la cisterna di Exxon Valdez nel 1989 e l'incidente di BP Deepwater Horizon nel 2010, evidenziano l'importanza di questo problema. Ci sono diversi progetti scientifici interessanti, dal semplice all'avanzato, che illustrano diversi approcci alla separazione dell'olio.

Separazione naturale

Un progetto che puoi fare con olio e acqua è mostrare la separazione naturale dei due liquidi. Metti un po 'd'acqua in un contenitore trasparente e aggiungi del colorante alimentare per rendere più evidente la separazione. Versare un po 'd'olio; può essere olio da cucina, olio per motori o qualche altro tipo. L'olio potrebbe inizialmente cadere sul fondo a causa della forza di caduta, ma salirà rapidamente a giacere in cima all'acqua. Se copri il contenitore e lo capovolgi, l'olio continuerà a raggiungere la cima. Questo esperimento mostra due principi scientifici. Prima di tutto, l'acqua e l'olio non si mescolano perché sono molto diversi dal punto di vista chimico. L'acqua è polare, il che significa che ogni molecola ha parti con piccole cariche elettriche positive e negative. L'olio è molto non polare, motivo per cui non si mescola bene con i liquidi polari. Inoltre, la densità dell'olio è inferiore all'acqua, quindi sale naturalmente, proprio come un palloncino di elio sale in aria.

Separazione di un'emulsione

Prendi il contenitore con acqua e olio e scuoterlo vigorosamente. La miscela diventerà torbida e non vedrai più due strati evidenti. Hai creato quella che viene chiamata un'emulsione. Un'emulsione è una miscela di olio e acqua sotto forma di minuscole goccioline dei due liquidi. Alcuni cibi comuni che mangiamo sono emulsioni di olio e acqua, come condimenti per l'insalata. Una fuoriuscita di petrolio in un oceano ondulato potrebbe formare un'emulsione, rendendo l'olio difficile da separare. Puoi sperimentare modi per rompere l'emulsione. Lascia che la tua emulsione rimanga indisturbata per un po 'e l'olio possa di nuovo formare uno strato separato. Aggiungere sale alla miscela è un modo per accelerare il processo; il sale si dissolve nell'acqua e lo rende ancora più polare e meno propenso a mescolarsi con l'olio.

Assorbanza

Un altro modo per separare l'olio dall'acqua è quello di assorbire l'olio. I materiali più assorbenti che usiamo, come i tovaglioli di carta, sono migliori per assorbire l'acqua, ma gli elettrodi in polipropilene funzionano in modo opposto. Questo perché il polipropilene non è polare come l'olio e quindi preferisce assorbire lo strato di olio. I cuscinetti in polipropilene possono essere acquistati presso i negozi di autofficine e altri punti vendita. Possibili esperimenti potrebbero includere testare quale marca di pastiglie funziona meglio e quanto tempo ci vuole per assorbire una certa quantità di olio.

Temperatura

L'acqua diventerà meno densa se congelata nel ghiaccio e questo ci darà un'altra tecnica per separare olio e acqua. Sebbene ciò non sia pratico su larga scala, è possibile utilizzarlo su piccola scala per illustrare come le densità cambiano con la temperatura. Metti un po 'd'acqua e olio in un contenitore concavo, come una ciotola di plastica. L'olio salirà in cima. Metti il ​​contenitore nel congelatore per alcune ore e poi estrailo. Il contenitore avrà ora l'olio sul fondo, sotto una lastra di acqua ghiacciata che dovresti essere in grado di rimuovere, separando così i due.

Bioremediation

Stranamente, ci sono batteri che mangiare fuoriuscite di petrolio. Uno di questi batteri che gli scienziati hanno sperimentato è Pseudomonas. Un esperimento impegnativo ma affascinante può essere realizzato mescolando colonie di Pseudomonas con diversi tipi di oli e sostanze nutritive e vedendo quali condizioni danno i migliori tassi di crescita batterica. Questo tipo di esperimento dovrebbe sempre essere fatto con cautela, dal momento che alcuni ceppi di Pseudomonas possono causare malattie negli esseri umani