مصاحبه با دانش آموزان مدرسه شالباف قزوین

در دهمین جشنواره پروژه های دانش آموزی تبیان

بررسی انحلال ناپذیری آب و روغن

تبیان: سلام و وقت به خیر، لطفاً خودتان را معرفی کنید و بفرمایید از کدام مدرسه شرکت کردید.
باسلام، فاطمه صفری هستم از مدرسه شهدای شالباف قزوین در دهمین دوره جشنواره های دانش آموزی تبیان شرکت کرده ام.

تبیان: هدف شما از انجام این پروژه چیست؟

میزان انحلال پذیری یک ماده حل شونده در یک حلال به طور قابل توجهی به ماهیت و قدرت نیروهای جاذبه بین ذرات حل شونده - حل شونده ، حلال - حلال و حل شده - حلال بستگی دارد. بیشترین انحلال وقتی مشاهده می‌شود که این نیروها همانند باشند، یعنی نخستین قاعده انحلال پذیری این است که "نظیر در نظیر" حل می شود. در واقع هدف از انجام این آزمایش بررسی انحلال ناپذیری آب و روغن است.

تبیان: وسایل مورد استفاده در این پروژه چیست؟
1- بشر
2- مقداری آب
3- مقداری روغن
4- جوهر
5- قرص جوشان
6- قطره چکان

تبیان: روش کار پژوهشی خود را توضیح دهید؟
ابتدا بشر را تا نیمه از آب پر می کنیم. روغن را به آرامی در آن می ریزیم. چند قطره جوهر به وسیله ی قطره چکان در داخل بشر می ریزیم. می بینیم که جوهر به صورت کره هایی کوچک از روغن گذشته و پس از وارد شدن در آب در آن پخش می شود. یک عدد قرص جوشان را درون بشر می اندازیم. کربن دی اکسید از قرص جوشان متصاعد می شود. در حالی که روغن در مقابل خروج آن مقاومت می کند.
در این حالت به علت فشار کربن دی اکسید، آب و روغن برای چند لحظه حالت مخلوط پیدا می کند به طوری که کمی پس از اتمام واکنش دوباره به حالت اولیه خود برمی گردد و آب و روغن از هم جدا می شود.

تبیان: چرا روغن و آب با هم ترکیب نمی شوند؟
بدون شک تا به حال قطرات روغن را بر سطح آب دیده اید و احتمالا این سوال برایتان پیش آمده چرا این دو مایع باهم ترکیب نمی شوند؟
هر دو مواد آب و روغن، مایع هستند، ولی ساختار شیمیایی آن ها با هم متفاوت است. از نظر علم شیمی همه انواع روغن ها زنجیره های بلندی از اتم کربن هستند که به اتم های هیدروژن متصل هستند. روغن از هیدروکربن های بلند غیرقطبی ساخته شده است، بدین معنا که آن ها نیروی جاذبه کمی را تجربه می کنند. به بیان دیگر مولکول های آب دوقطبی هستند، یعنی یک سر این مولکول بار مثبت دارد و قطب دیگر بار منفی دارد. هم چنین مولکول های روغن چندین برابر بزرگ تر از مولکول ها ی آب است. مخلوط هر دو مایع بستگی به مولکول های مشابه موجود در آن ها دارد. تفاوت در ساختار مولکول های این دو مایع مهم ترین دلیل برعدم ترکیب این دو مایع با هم می باشد. این دو مایع متعارف ترین مثال در میان مایعات مخلوط نشدنی می باشند.

عامل مهم دیگر در ترکیب نشدن این دو مایع کشش سطحی است. وقتی مولکول های آب کنار هم جمع می شوند، شبکه ای از پیوند های هیدروژنی را تشکیل می دهند که نتیجه آن یک کشش سطحی بسیار بالا می باشد. روغن و آب هر دو کشش سطحی بالایی دارند در حالی که چسبندگی موجود بین آن ها بسیار ضعیف است، بنابراین این دو مایع نمی توانند با هم ترکیب شوند.

تبیان: با تشکر از حضور شما در دهمین جشنواره تبیان و همین طور شرکت در مصاحبه ما. امیدواریم همواره در ارتقا سطح علمی و فرهنگی کشورمان موفق و پیش قدم باشید.

بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان

تهیه و تنظیم: اعظم اژدری

مطالب مرتبط:

مصاحبه با مدرسه فرزانگان (4) در دهمین دوره جشنواره دانش آموزی تبیان 
مصاحبه با مدرسه خدیجه کبری در دهمین دوره جشنواره دانش آموزی تبیان 
مصاحبه با مدرسه فرزانگان (9) در دهمین دوره جشنواره دانش آموزی تبیان 
مصاحبه با مدرسه فرزانگان (6) در دهمین دوره جشنواره دانش آموزی تبیان