Why don't oil and water mix? - John Pollard

Γιατί το λάδι και το νερό δεν αναμειγνύονται; - Τζον Πόλαρντ

Μετάφραση: Stefanos Reppas Επιμέλεια: Vasiliki Fragkoulidou

Why does salt dissolve in water but oil doesn't?

Γιατί το αλάτι διαλύεται στο νερό, ενώ το λάδι δεν διαλύεται;

Well, in a word, chemistry,

Λοιπόν, με μαα λέξη, χημεία,

but that's not very satisfying, is it?

αλλά αυτό δεν είναι πολύ ικανοποιητικό, έτσι δεν είναι;

Well, the reason salt dissolves and oil does not

Λοιπόν, ο λόγος που το αλάτι διαλύεται και το λάδι δεν διαλύεται

comes down to the two big reasons

συνοψίζεται στους δυο μεγάλους λόγους

why anything happens at all:

για τους οποίους συμβαίνουν όλα:

energetics

την ενεργειακή

and entropy.

και την εντροπία.

Energetics deals primarily

Η ενεργειακή ασχολείται κυρίως

with the attractive forces between things.

με τις ελκτικές δυνάμεις μεταξύ των πραγμάτων.

When we look at oil or salt in water,

Όταν παρατηρούμε το λάδι ή το αλάτι στο νερό

we focus on the forces between particles

εστιάζουμε στις δυνάμεις μεταξύ των σωματιδίων,

on a very, very, very small scale,

σε μια πάρα πολύ μικρή κλίμακα,

the molecular level.

μοριακού επιπέδου.

To give you a sense of this scale,

Για να σας δώσω μια αίσθηση αυτής της κλίμακας,

in one glass of water,

σε ένα ποτήρι νερό

there are more molecules

υπάρχουν περισσότερα μόρια

than known stars in the universe.

από τα γνωστά άστρα του σύμπαντος.

Now, all of these molecules are in constant motion,

Τώρα, όλα αυτά τα μόρια βρίσκονται σε αδιάκοπη κίνηση

moving, vibrating, and rotating.

μετακίνηση, δόνηση και περιστροφή.

What prevents almost all of those molecules

Αυτό που εμποδίζει το σύνολο, σχεδόν, όλων αυτών των μορίων

from just flying out of the glass

από το να πετάξουν απλώς έξω από το ποτήρι

are the attractive interactions between molecules.

είναι οι ελκτικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μορίων.

The strength of the interactions

Η δύναμη αυτών των αλληλεπιδράσεων

between water, itself, and other substances

μεταξύ του ίδιου του νερού και των άλλων συστατικών

is what we mean when we say energetics.

είναι αυτό που εννοούμε όταν λέμε ενεργειακή.

You can think of the water molecules engaging

Μπορείτε να σκεφτείτε τα μόρια του νερού να εμπλέκονται

in a constant dance,

σε ένα διαρκή χορό

sort of like a square dance

κατά κάποιο τρόπο, σαν ένα αντικριστό χορό

where they constantly and randomly exchange partners.

όπου ανταλλάσσουν συνεχώς και τυχαία παρτενέρ.

Put simply, the ability for substances

Με απλά λόγια, η δυνατότητα των ουσιών

to interact with water,

να αλληλεπιδρούν με το νερό,

balanced with how they disrupt

σε συνάρτηση με το πως αυτές διαταράσσουν

how water interacts with itself,

τον τρόπο που το νερό αλληλεπιδρά με τον εαυτό του,

plays an important role in explaining

διαδραματίζει έναν σημαντικό ρόλο στην εξήγηση

why certain things mix well into water

του γιατί ορισμένα πράγματα ανακατεύονται καλά με το νερό

and others don't.

ενώ άλλα όχι.

Entropy basically describes

Η εντροπία ουσιαστικά περιγράφει

the way things and energy can be arranged

τον τρόπο με τον οποίο μπορούν να οργανωθούν τα πράγματα και η ενέργεια

based on random motion.

βασισμένα σε τυχαία κίνηση.

For example, think of the air in a room.

Για παράδειγμα, σκεφτείτε τον αέρα μέσα σε ένα δωμάτιο.

Imagine all the different possible arrangements

Φανταστείτε όλες τις διαφορετικές πιθανές τακτοποιήσεις

in space for the trillions of particles

στο χώρο για τα τρισεκατομμύρια των σωματιδίων

that make up the air.

που συνθέτουν τον αέρα.

Some of those arrangments

Μερικές από αυτές τις τακτοποιήσεις

might have all the oxygen molecules over here

μπορεί να έχουν όλα τα μόρια του οξυγόνου εδώ

and all the nitrogen molecules over there,

και όλα τα μόρια του αζώτου εκεί,

separated.

διαχωρισμένα.

But far more of the possible arrangements

Αλλά οι περισσότερες πιθανές τακτοποιήσεις,

have those molecules mixed up with one another.

είναι η ανάμειξη αυτών των μορίων μεταξύ τους.

So, entropy favors mixing.

Έτσι, η εντροπία ευνοεί την ανάμειξη.

Energetics deals with attractive forces.

Η ενεργητική ασχολείται με τις ελκτικές δυνάμεις.

And so, if attractive forces are present,

Και έτσι, εάν οι δυνάμεις έλξης είναι παρούσες

the probability of some arrangements

η πιθανότητα μερικών διευθετήσεων

can be enhanced,

μπορεί να ενισχυθεί

the ones where things are attracted to each other.

σε αυτές, όπου τα πράγματα έλκονται μεταξύ τους.

So, it is always the balance of these two things

Έτσι, είναι πάντα η ισορροπία αυτών των δύο πραγμάτων

that determines what happens.

που καθορίζει τι συμβαίνει.

On the molecular level,

Σε μοριακό επίπεδο,

water is comprised of water molecules,

το νερό αποτελείται από μόρια νερού,

made up of two hydrogen atoms and an oxygen atom.

σχηματιζόμενα από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου.

As liquid water, these molecules are engaged

Στην υγρή μορφή του νερού, αυτά τα μόρια εμπλέκονται

in a constant and random square dance

σε έναν συνεχή και τυχαίο αντικριστό χορό

that is called the hydrogen bonding network.

ο οποίος ονομάζεται δίκτυο δεσμών υδρογόνου.

Entropy favors keeping

Η εντροπία ευνοεί την διατήρηση

the square dance going at all times.

αυτού του αντικριστού χορού που γίνεται ανά πάσα στιγμή.

There are always more ways

Υπάρχουν πάντα περισσότεροι τρόποι

that all the water molecules can arrange

όπου το σύνολο των μορίων του νερού μπορεί να τοποθετηθεί

in a square dance,

σε ένα αντικριστό χορό

as compared to if the water molecules

σε σύγκριση με το αν τα μόρια του νερού

did a line dance.

τοποθετούνταν σε μια γραμμή χορού.

So, the square dance constantly goes on.

Έτσι ο αντικριστός χορός πραγματοποιείται συνεχώς.

So, what happens when you put salt in the water?

Λοιπόν, τι συμβαίνει όταν ρίξετε αλάτι στο νερό;

Well, on the molecular level,

Σε μοριακό επίπεδο

salt is actually made up of two different ions,

το αλάτι στην πραγματικότητα σχηματίζεται από δύο διαφορετικά ιόντα

chlorine and sodium,

χλωρίου και νατρίου

that are organized like a brick wall.

που είναι οργανωμένα σαν ένας τοίχος με τούβλα.

They show up to the dance

Εμφανίζονται στον αντικριστό χορό

as a big group in formation

σαν μια μεγάλη ομάδα σε σχηματισμό

and sit on the side at first,

και αρχικά κάθονται στα πλάγια

shy and a bit reluctant to break apart

ντροπαλά και λίγο διστακτικά να διασπαστούν

into individual ions to join the dance.

σε ατομικά ιόντα ώστε να συμμετέχουν στον χορό.

But secretly, those shy dancers

Όμως, ενδομύχως, αυτοί οι ντροπαλοί χορευτές

just want someone to ask them to join.

θέλουν απλώς κάποιος να τους ζητήσει να χορέψουν.

So, when a water randomly bumps into one of them

Έτσι, όταν ένα μόριο νερού πέφτει τυχαία σε έναν από αυτούς,

and pulls them into the dance away from their group,

και τους τραβά στο χορό, μακρυά από την ομάδα τους,

they go.

αυτοί πηγαίνουν.

And once they go into the dance,

Και από τη στιγμή που πάνε στον χορό

they don't come back out.

δεν επιστρέφουν πίσω.

And in fact, the addition of the salt ions

Στην πραγματικότητα, η προσθήκη ιόντων αλατιού

adds more possible dance positions

προσθέτει περισσότερες πιθανές θέσεις για χορό,

in the square dance,

στον αντικριστό χορό,

so it is favored for them to stay dancing with water.

έτσι ώστε να είναι ευνοϊκό γι' αυτά να μείνουν για χορό με το νερό.

Now, let's take oil.

Τώρα, ας πάμε στο λάδι.

With oil, the molecules are sort of interested

Με το λάδι, τα μόρια κατά κάποιο τρόπο ενδιαφέρονται

in dancing with water,

να χορέψουν με το νερό,

so entropy favors them joining the dance.

έτσι η εντροπία ευνοεί την συμμετοχή τους στον χορό.

The problem is that oil molecules

Το πρόβλημα είναι ότι τα μόρια του λαδιού

are wearing gigantic ballgowns,

φοράνε τεράστιες τουαλέτες

and they're way bigger than water molecules.

και είναι μεγαλύτερα από τα μόρια του νερού.

So, when an oil molecule gets pulled in,

Έτσι, όταν ένα μόριο λαδιού τραβηχτεί

their size is really disruptive to the dance

το μέγεθός τους είναι πραγματικά ενοχλητικό για τον χορό

and the random exchange of partners

και την τυχαία ανταλλαγή παρτενέρ

that the waters engage in,

με την οποία εμπλέκονται τα μόρια του νερού,

a very important part of the dance.

ένα πολύ σημαντικό κομμάτι του χορού.

In addition, they are not great dancers.

Επιπρόσθετα, δεν είναι σπουδαίοι χορευτές.

The water molecules try to engage

Τα μόρια του νερού προσπαθούν να εμπλέξουν

the oil molecules in the dance,

τα μόρια του λαδιού στον χορό,

but they just keep bumping into their dresses

αλλά πέφτουν συνέχεια πάνω στα φορέματά τους

and taking up all the room on the dance floor.

που καταλαμβάνουν όλη την πίστα χορού.

There are way more ways the waters can dance

Υπάρχουν περισσότεροι τρόποι όπου το νερό μπορεί να χορέψει,

when the oil gets off the floor,

όταν το λάδι φύγει από την πίστα,

so the waters squeeze out the oil,

έτσι τα μόρια του νερού απωθούν το λάδι,

pushing it back to the bench with the others.

σπρώχνοντάς το πίσω στον πάγκο με τα άλλα μόρια.

Pretty soon, when a large number of oils

Πολύ σύντομα, όταν ένας μεγάλος αριθμός μορίων λαδιού

have been squeezed over to the side,

έχει απωθηθεί προς τα πλάγια,

they band together to commiserate

συγκεντρώνονται για να συμπάσχουν

about how unfair the waters are being

σχετικά με το πόσο άδικα είναι τα μόρια του νερού

and stick together as a group.

και κολλάνε αναμεταξύ τους σαν μια ομάδα.

So, it is this combination

Έτσι, είναι αυτός ο συνδυασμός

of the interactions between molecules

των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των μορίων

and the configurations available to them

και των διαθέσιμων διαμορφώσεων που μπορούν να κάνουν

when they're moving randomly

όταν κινούνται τυχαία

that dictates whether they mix.

που υπαγορεύει εάν θα αναμιχθούν.

In other words, water and oil don't mix

Με άλλα λόγια, νερό και λάδι δεν αναμειγνύονται

because they just don't make great dance partners.

επειδή απλά δεν αποτελούν δύο σπουδαίους παρτενέρ.