Videnskabelige projekter om at adskille olie og vand

Mens olie og vand ikke blandes, og således vil naturligvis adskille, kan det være vanskeligt at faktisk fjerne olien fra vandet. Store olieudslip, såsom Exxon Valdez tankskib spill i 1989 og BP Deepwater Horizon hændelse i 2010, understrege betydningen af ​​dette spørgsmål. Der er flere interessante videnskabelige projekter, der spænder fra simple til avancerede, der illustrerer forskellige tilgange til olie separation.

Naturlig Separation

Et projekt, du kan gøre med olie og vand er at vise den naturlige adskillelse af de to væsker. Sæt vand i en klar beholder og tilføje frugtfarve at gøre adskillelsen mere indlysende. Hæld lidt olie; det kan være madolie, motorolie eller anden art. Olien kan indledningsvis falde til bunden på grund af den kraft, for at falde, men det vil hurtigt stige til at ligge på toppen af ​​vandet. Hvis du cap beholderen og vend det på hovedet, vil olien stadig gøre sin vej til toppen. Dette eksperiment viser to videnskabelige principper. Først af alt, vandet og olien ikke blandes, fordi de er meget forskellige kemisk. Vandet er polær, hvilket betyder, at hvert molekyle har dele med små positive og negative elektriske ladninger. Olie er meget upolære, hvorfor det ikke blandes godt med polære væsker. Samt tætheden af ​​olie er mindre end vand, så det naturligt stiger op, ligesom en helium ballon stiger i luft.

Adskillelse en emulsion

Tag beholderen bedrift vand og olie og ryst den kraftigt. Blandingen vil blive uklar og du vil ikke se to åbenlyse lag længere. De har gjort det, der kaldes en emulsion. En emulsion er en blanding af olie og vand i form af bittesmå dråber af de to væsker. Nogle almindelige fødevarer, vi spiser, er emulsioner af olie og vand, ligesom salat dressing. Et olieudslip i en bølget ocean kunne danne en emulsion, hvilket gør olien vanskeligt at adskille. Du kan eksperimentere med måder at bryde emulsionen. Lad din emulsion sidde uforstyrret i et stykke tid, og olien kan igen danne et separat lag. Tilføjelse salt til blandingen er en måde at fremskynde processen; saltet opløses i vand og gør det endnu mere polære og mindre tilbøjelige til at blandes med olien.

Absorbans

En anden måde at adskille olie fra vand er at opsuge olien. Mest absorberende materialer, vi bruger, ligesom papirhåndklæder, er bedre til at slikke vand, men puder fremstillet af polypropylen arbejder den modsatte vej. Dette er fordi polypropylen er polær som olie og så foretrækker at absorbere olielaget. Polypropylen pads kan købes på auto levering butikker og andre forretninger. Mulige eksperimenter kunne omfatte testning hvilket mærke af puder fungerer bedst, og hvor lang tid det tager at absorbere et sæt mængde olie.

Temperatur

Vand bliver mindre tæt, når frosset til is og det giver os en anden teknik til at adskille olie og vand. Selv om dette ikke ville være praktisk i stor skala, kan du bruge det i det små at illustrere, hvordan tætheder ændre sig med temperaturen. Placer noget vand og olie i en konkav beholder, ligesom en plastik skål. Olien vil stige til toppen. Sæt beholderen i fryseren i et par timer og derefter tage det ud. Beholderen vil nu have olien i bunden, under en plade af frosset vand, du bør være i stand til at fjerne, således at adskille de to.

Bioremediering

Mærkeligt, der er bakterier, vil spise oliespild. En sådanne bakterier, som forskerne har eksperimenteret med, er Pseudomonas. En udfordrende, men fascinerende eksperiment kan udføres ved at blande kolonier af Pseudomonas med forskellige typer af olier og næringsstoffer og se hvilke betingelser giver de bedste bakterielle vækstrater. Denne type eksperiment bør altid ske med forsigtighed men da nogle stammer af Pseudomonas kan forårsage sygdom hos mennesker.