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Titolo: Esperimento "casareccio" con l'olio

Esperimento "casareccio"
In un bicchiere d'olio facciamo cadere, ad esempio con una forchetta 
anch'essa bagnata d'olio, delle goccioline d'olio. Se si fa in modo che 
le gocce d'olio arrivino non troppo velocemente sulla superficie d'olio, 
allora si noterà che le gocce rimangono un po' di tempo sopra la 
superficie senza unirsi ad essa; cioè si vedranno delle goccioline 
d'olio che galleggiano sulla superficie.
Come si spiega questo fenomeno?
Naturalmente la prima cosa che viene in mente è la tensione 
superficiale. Ma quello che non capisco è perché le molecole della 
goccia che sono a contatto con la superficie dell'olio non si 
"immergono" nel bicchiere d'olio, facendo si che la goccia si unisca 
subito con l'olio?

K ha scritto:

Premesse:
1) La risposta non la so. Posso solo congetturare.
2) Secondo me ci vorrebbe un chimico.
3) Credo di averlo visto anch'io il fenomeno che dici.
Ed ecco la mia congettura.
Le molecole dell'olio dovrebbero essere un estere dell'acido oleico,
che quindi non sono simmetriche, ma hanno due estremita' funzionalmente
diverse.
E' quindi possibile che alla superficie libera si presentino tutte
estremita' di uno stesso tipo, che potrebbero respingere quelle dello
stesso tipo presenti sulla goccia.
La cosa che mi essere dubbioso della spiegazine e' che credo di aver
visto qualche volta succedere la stessa cosa anche con l'acqua.
E' vero che l'acqua nn e' mai pura, e chissa' che effetto anno tutte
le possiibli sostanze disciolte...
 
-- 
Elio Fabri
Fro

                    
Avete pensato che _anche_ l'olio ha la sua tensione superficiale da 
rispettare (che per inciso sarà maggiore essendo "meno volatile" 
dell'acqua)?

 le possiibli sostanze disciolte...
Ho pensato anche io a questo

 stesso tipo presenti sulla goccia.
.. o cmq qualcosa dato dal fatto che vengono a contatto due superfici,
non masse "casuali".
Bello questo quesito, una operazione apparentemente banale che dą
luogo a un bel rompicapo!


Io sono un mezzo chimico :-)
La butto li'. Secondo me, se e' vero quanto detto da *K* o
la superficie dell'olio nel bicchiere o la superficie della gocciolina
(o entrambe) sono ricoperti da un sottile strato di umidita'
(una pellicola d'acqua) che impedisce il contatto diretto tra le
molecole di olio nel bicchiere e quelle della gocciolina.
Per provare se quanto dico e' vero, si potrebbro fare diverse
prove per confrontare il tempo che *mediamente* una gocciolina
di olio permane sul pelo libero dell'olio nel bicchiere in due
diverse condizioni di umidita' relativa, ma alla stessa temperatura.
Nell'ambiente piu' secco la gocciolina dovrebbe campare meno
tempo (mediamente), perche' la pellicola d'acqua tende ad
*asciugarsi*.
Ciao.

 visto qualche volta succedere la stessa cosa anche con l'acqua.
confermo che accade anche con l'acqua (di rubinetto).
Anzi, più di una volta, ma non ricordo bene le condizioni al 
contorno, ho osservato che un filo d'acqua esiguo e molto 
stabile, molto uniforme, che cade in un pelo libero (di che 
forma o dimensione non so), produce a volte una 
configurazione piuttosto stabile (forse metastabile è la 
parola corretta) con TRE, dico esattamente tre gocce d'acqua 
praticamente identiche, disposte a 120° e a reciproco 
contatto, col filetto che cola dall'alto che si immerge 
nell'intestizio centrale tra le tre goccioline. Queste 
"galleggiano" sul pelo libero, che talvolta si inflette 
lievemente, non so se per il peso delle gocce o la spinta 
del filetto fluido dal rubinetto.
Ho anche osservato che per la maggior parte del tempo le tre 
gocce entrano in rotazione, spesso nella stessa direzione 
dell'acqua nello scarico (che mi pare insegnate voi fisici 
sia dovuta alle forze di Coriolis). A volte cmq la 
configurazione si ferma, per un po' inverte il moto, poi 
riprende a girare nel senso comune. Dopo un po' una delle 
gocce viene fagocitata, e quasi subito sono inghiottite 
anche le altre due. E' davvero curioso da vedersi, e vorrei 
avere annotato meglio le condizioni, quelle che potevo capire.
Circa l'ipotesi di Elio, non so ... Sicuramente calza bene 
per sostanze dipolari, tipo i tensioattivi e le micelle, che 
se orientate testa contro testa sono repulsive (stessa carica).
Per gli esteri non saprei. Coda con Coda ad es. legano senza 
problemi (esiste un antico detto : similia similibus 
solvuntur che suggerisce che non sempre estremi omologhi si 
odino ... se sono ionici si, ma se non lo sono dipende).
Cmq il discorso dell'ordinamento potrebbe comunque essere 
salvato in buona parte, almeno imho.
Almeno se si assume che lo stato liquido di certe molecole 
mantenga una certa frazione dell'ordine del solido 
(nell'acqua liquida si conserva ben più di metà dei legami H 
del ghiaccio, con una sorta di micro-ordine locale, almeno a 
cortissimo raggio, e tra le lunghe catene dell'olio presumo 
che ci sia ancor più ordine, con un certo allineamento, tipo 
nematic-crystal anche se non così marcato). Ora ogni 
porzione di liquido si è già ottimizzata, facendo in modo di 
massimizzare le interazioni attrattive al suo interno 
(superfici incluse), e non definirei del tutto isotropo 
l'orientamento nei pressi delle superfici stesse.
Per la fusione, alla ricerca di un nuovo minimo energetico 
globale, ci vorrebbe innanzitutto un riassestamento delle 
molecole superficiali, che forse costa qualcosina in termini 
energetiti da anticipare, salvo poi essere restituiti.
Potrebbe trattarsi di una certa riluttanza a ristrutturare 
il micro-ordine locale, che era già un minimo di energia
Detto in una maniera un po' diversa, spesso abbiamo, anche 
io, una visione del liquido completamente disordinata. A 
volte non è del tutto rappresentativa, ma anche quando lo è, 
è una visione ben calzante alla massa interna del liquido, 
alle molecole che hanno intorni isotropi, ma immagino che 
nei pressi della superficie scattino forme di 
auto-ordinamento più o meno marcate che rendano meno 
energeticamente favorevole la fusione di due superfici 
libere già "ottimizzate" (o persino non favorevole per niente).
Ribadisco che cmq anche questa variazione è soltanto un 
tentativo di interpretazione, e non so se e quanto sia 
aderente il vero.
ciao
Soviet


 stesso tipo presenti sulla goccia.
credo (credo) che sia una cosa che paradossalmente potrebbe conoscere
meglio un biologo di un fisico, non si tratta di quel genere di
proprietà che hanno alcune sostanze organiche e che permettono la
creazione in modo abbastanza spontaneo di piccoli superfici sferoidali
tra l'ambiente esterno, e un ambiente interno che viene così a
crearsi, presupopsto necessario per lo svilupparsi della vita? Si è
trovato in laboratorio che molecole organiche anche molto complesse
possono formarsi spontaneamente alle condizioni della terra
primordiale (forse perfino tratti di dna). Credo la possibilità poi
che tendano a formarsi abbastanza spontaneamente strutture sferoidali
come quelle descritte in questo post si inquadri bene con gli studi
sull'origine della vita. Ma a questo punto sono OT e sto anche
parlando di cose che non conosco se non per reminescenze liceali.

 dell'acqua)?
Guarda che la tensione superficiale non e' una cosa a parte: e'
proprio la manifestazione macroscopica di cio' che su scala
microscopica si vede come un diverso comportamento degli strati
superficiali del liquido.
A parte il fatto che la t. sup. dell'olio non e' maggiore di quella
dell'acqua: e' circa tre volte minore...
 
-- 
Elio Fabri

 dell'acqua)?
Tensione superficiale alta--> facile formazione di goccie, poca
capacità di bagnare, non si "attacca" alla superficie ( esempio
estremo il mercurio).
La volatilità è in  relazione con la pressione parziale di vapore, non
con la ts.

 con la ts.
Si giusto, ma un liquido basso volatile non ha anche una tensione di 
superficie maggiore? esempio estremo: l'acqua ghiacciata e il vapore 
d'acqua (proprio agli estremi eh?).
Nel primo caso la tendenza a lasciarsi penetrare da un altro corpo (a 
formare una "pellicola" resistente) è altissima, nel secondo quasi nulla.

 dell'acqua: e' circa tre volte minore...
Humm? Davvero? Eppure credevo il contrario...
Il ragionamento che ho fatto è questo:
olio poco volatile--> tendenza delle molecole a separarsi: bassa-->  la 
tensione superficiale tende a trattenere (aiuta) le molecole unite 
(insieme alla tensione di vapore) --> le parole che ho scritto
Quale è l'errore commesso?

 d'acqua (proprio agli estremi eh?).
Il ghiaccio non sono liquidi ;-)
Cmq no non c'è la relazione che dici.