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

Dlaczego olej nie miesza się z wodą? - John Pollard

Tłumaczenie: Iwona Florczak Korekta: Rysia Wand

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

Czemu sól rozpuszcza się w wodzie, a olej nie?

Well, in a word, chemistry,

Krótko mówiąc, to sprawka chemii,

but that's not very satisfying, is it?

ale to niewiele wyjaśnia.

Well, the reason salt dissolves and oil does not

Wyjaśnienie tych dwóch zjawisk

comes down to the two big reasons

sprowadza się do dwóch ważnych przyczyn

why anything happens at all:

wszelkich zjawisk:

energetics

jest to energetyka i entropia.

and entropy.

jest to energetyka i entropia.

Energetics deals primarily

Energetyka dotyczy głównie

with the attractive forces between things.

sił przyciągania między obiektami.

When we look at oil or salt in water,

Patrząc na olej lub sól w wodzie,

we focus on the forces between particles

skupiamy się na siłach między cząsteczkami

on a very, very, very small scale,

w bardzo małej skali,

the molecular level.

na poziomie cząsteczkowym.

To give you a sense of this scale,

Aby oddać sens takiej skali,

in one glass of water,

w szklance wody

there are more molecules

jest więcej cząstek

than known stars in the universe.

niż znanych gwiazd we wszechświecie.

Now, all of these molecules are in constant motion,

Wszystkie cząstki są w ciągłym ruchu,

moving, vibrating, and rotating.

poruszają się, wibrują i wirują.

What prevents almost all of those molecules

Prawie żadna z nich

from just flying out of the glass

nie ucieka ze szklanki

are the attractive interactions between molecules.

dzięki siłom przyciągania między nimi.

The strength of the interactions

Siła interakcji

between water, itself, and other substances

między wodą a innymi substancjami

is what we mean when we say energetics.

to właśnie energetyka.

You can think of the water molecules engaging

Pomyśl o cząstkach wody,

in a constant dance,

zajętych ciągłym tańcem,

sort of like a square dance

rodzajem tańca na cztery pary,

where they constantly and randomly exchange partners.

gdzie partnerzy wymieniają się losowo.

Put simply, the ability for substances

Mówiąc prościej, zdolność substancji

to interact with water,

do interakcji z wodą,

balanced with how they disrupt

zbilansowana przez jej wpływ na to,

how water interacts with itself,

jak woda reaguje z samą sobą,

plays an important role in explaining

odgrywa ważną rolę w wyjaśnieniu,

why certain things mix well into water

dlaczego pewne substancje

and others don't.

mieszają się z wodą, a inne nie.

Entropy basically describes

Entropia opisuje

the way things and energy can be arranged

rozmieszczenie substancji i energii

based on random motion.

w oparciu o przypadkowe ruchy.

For example, think of the air in a room.

Pomyśl o powietrzu w pokoju.

Imagine all the different possible arrangements

Wyobraź sobie wszystkie możliwe konfiguracje

in space for the trillions of particles

bilionów cząstek tworzących powietrze.

that make up the air.

Some of those arrangments

W niektórych ustawieniach

might have all the oxygen molecules over here

cząstki tlenu mogą być tutaj,

and all the nitrogen molecules over there,

a cząstki azotu tam,

separated.

rozdzielone.

But far more of the possible arrangements

Jednak więcej możliwych ustawień

have those molecules mixed up with one another.

mają cząstki zmieszane ze sobą.

So, entropy favors mixing.

Entropia sprzyja mieszaniu.

Energetics deals with attractive forces.

Energetyka radzi sobie z siłami przyciągania.

And so, if attractive forces are present,

Jeśli obecne są siły przyciągania,

the probability of some arrangements

prawdopodobieństwo niektórych układów

can be enhanced,

może być zwiększone,

the ones where things are attracted to each other.

tam gdzie obiekty się przyciągają.

So, it is always the balance of these two things

To zawsze balans między tymi dwoma siłami

that determines what happens.

decyduje o tym, co się stanie.

On the molecular level,

Na poziomie cząsteczkowym

water is comprised of water molecules,

woda składa się z cząstek wody,

made up of two hydrogen atoms and an oxygen atom.

utworzonych z dwóch atomów wodoru i atomu tlenu.

As liquid water, these molecules are engaged

Jako płynna woda, cząstki te są zaangażowane

in a constant and random square dance

w stały i przypadkowy taniec na cztery pary,

that is called the hydrogen bonding network.

zwany siecią wiązań wodorowych.

Entropy favors keeping

Entropia sprzyja utrzymywaniu

the square dance going at all times.

tego tańca przez cały czas.

There are always more ways

Zawsze jest więcej sposobów,

that all the water molecules can arrange

na jakie cząstki wody mogą stanąć

in a square dance,

do tańca na cztery pary,

as compared to if the water molecules

porównując do cząstek wody

did a line dance.

tańczących liniowo.

So, the square dance constantly goes on.

Taniec na cztery pary ciągle trwa.

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

Co się dzieje, gdy dodasz soli do wody?

Well, on the molecular level,

Na poziomie cząsteczkowym,

salt is actually made up of two different ions,

sól składa się z dwóch różnych jonów,

chlorine and sodium,

chloru i sodu,

that are organized like a brick wall.

ułożonych niczym mur.

They show up to the dance

Pokazują się w tańcu

as a big group in formation

jako duża, uformowana grupa.

and sit on the side at first,

Początkowo siedzą z boku,

shy and a bit reluctant to break apart

nieśmiali i niechętni do podziału,

into individual ions to join the dance.

aby przyłączyć się do tańca.

But secretly, those shy dancers

Ale w sekrecie, ci nieśmiali tancerze

just want someone to ask them to join.

potrzebują zaproszenia do zabawy.

So, when a water randomly bumps into one of them

Kiedy woda wpadnie na nich przypadkiem

and pulls them into the dance away from their group,

i odciągnie jednego z dala od grupy - idą.

they go.

i odciągnie jednego z dala od grupy - idą.

And once they go into the dance,

Jak już raz zatańczą, nie wracają.

they don't come back out.

Jak już raz zatańczą, nie wracają.

And in fact, the addition of the salt ions

Dodatek jonów soli

adds more possible dance positions

daje więcej tanecznych możliwości

in the square dance,

w tańcu na cztery pary,

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

co czyni go bardziej atrakcyjnym.

Now, let's take oil.

Teraz zajmijmy się olejem.

With oil, the molecules are sort of interested

Cząstki oleju są zainteresowane

in dancing with water,

tańcami z wodą,

so entropy favors them joining the dance.

więc entropia zachęca je do przyłączenia się.

The problem is that oil molecules

Problem w tym, że cząstki oleju

are wearing gigantic ballgowns,

noszą ogromne suknie balowe

and they're way bigger than water molecules.

i są o niebo większe niż cząstki wody.

So, when an oil molecule gets pulled in,

Kiedy cząstki oleju zaczną tańczyć,

their size is really disruptive to the dance

ich rozmiar jest uciążliwy

and the random exchange of partners

przy wymianie partnerów wody,

that the waters engage in,

ważnej części tańca.

a very important part of the dance.

ważnej części tańca.

In addition, they are not great dancers.

W dodatku oleje tańczą słabo.

The water molecules try to engage

Cząstki wody próbują wciągnąć

the oil molecules in the dance,

je do tańca,

but they just keep bumping into their dresses

ale tylko odbijają się od ich sukien

and taking up all the room on the dance floor.

zajmujących całą przestrzeń parkietu.

There are way more ways the waters can dance

Wodzie lepiej się tańczy,

when the oil gets off the floor,

kiedy olej schodzi z parkietu,

so the waters squeeze out the oil,

więc woda spycha olej

pushing it back to the bench with the others.

na ławkę z pozostałymi.

Pretty soon, when a large number of oils

Niebawem grupa olejów

have been squeezed over to the side,

tłoczy się na boku,

they band together to commiserate

użalając się wspólnie

about how unfair the waters are being

na nieuczciwe zachowanie wody

and stick together as a group.

i trzymają w grupie.

So, it is this combination

Czyli to właśnie kombinacja

of the interactions between molecules

interakcji między cząstkami

and the configurations available to them

i możliwych konfiguracji

when they're moving randomly

podczas swobodnego ruchu

that dictates whether they mix.

dyktuje im, czy mogą się mieszać.

In other words, water and oil don't mix

Innymi słowy, woda i olej nie mieszają się,

because they just don't make great dance partners.

bo nie tworzą dobrej pary tanecznej.