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Titolo: Olio galleggiante

Salve a tutti e scusate la domanda,
perchè l'olio galleggia?
Una molecola composta da una o più catene carboniose dovrebbe essere più
pesante di una molecola d'acqua e in una miscela dovrebbe cadere giù.
Perchè invece ciò non avviene? Forse perchè le molecole polari non
consentono neanche che si depositi sul fondo del contenitore?

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L'olio ha una densita' inferiore a quella dell'acqua e inoltre come 
composto organico tende a stare per conto suo senza solubilizzarsi 
nell'acqua pertanto prevale la densita'
Infatti il tetracloruro di carbonio essendo piu' denso affonda
-- 
revenge

Butandiolo ha scritto:
 > Salve a tutti e scusate la domanda,
 > perchè l'olio galleggia?
 > Una molecola composta da una o più catene carboniose dovrebbe 
essere più
 > pesante di una molecola d'acqua
scusa, non capisco questa affermazione.
Anche considerando molecole non interagenti tra loro (cosa che 
non è), l'idrocarburo medio, di lunghezza elevata, tende alla 
unità formula [CH2]n  contro l'acqua che è  OH2.
Ora a parità di tutto il resto, l'ossigeno pesa più del 
carbonio, quindi proprio non capisco quel postulato iniziale 
sulla presunta maggiore densità a priori dell'idrocarburo. Forse 
pensavi non alla fase liquida ma a quella gassosa. Li si, a 
patto che il volume molecolare (covolume) sia trascurabile 
rispetto al volume totale, a pari volumi e pari pressioni 
(quindi pari numero di particelle), molecolone grandi, anche 
idrocarburi, danno vapori PIU' densi dell'acqua vapore.
Ma questo discorso adatto alla fase gas diventa assurdo per fasi 
condensate (dato che l'unità di volume contiene un numero 
elevato di molecole piccole e poche molecole grandi).
 > e in una miscela dovrebbe cadere giù.
 > Perchè invece ciò non avviene? Forse perchè le molecole 
polari non
 > consentono neanche che si depositi sul fondo del contenitore?
E come potrebbero "non consentirlo" se non in virtù della 
maggiore densità ? Tensione superficiale ? (per la misura di 
densità si assume di operare con sostanze pure per le quali 
l'interazione superficiale non conta. Per quanto riguarda il 
galleggiamento reciproco, quantità di sostanza piccole e/o 
superfici di contatto elevate tali per cui la tensione 
superficiale diventi maggiore delle spinte idrostatiche possono 
e si verificano, ma non sovvertono la scala di densità che 
riguarda una proprietà intrinseca e assoluta).
Talvolta l'affondamento lento è causato dallo stato di 
dispersione elevato (come accade nelle emulsioni acqua/olio), 
che oppone elevate resistenze idrodinamiche in rapporto alle 
spinte idrostatiche. Ma anche qui siamo in condizioni 
particolari e che non negano la regola generale sulla previsione 
di galleggiamento basata sulla densità.
ciao
soviet_Mario

 generale sulla previsione di galleggiamento basata sulla densità.
Lasciatemi dire la mia da fisico ;-)
Prima di tutto direi che occorre tener distinta la scala molecolare da
quella macroscopica (gocce).
In linea di principio anche a livello molecolare ci dovrebbe essere
una stratificazione dovuta alla gravita', con le molecole piu' pesanti
in basso e quelle piu' leggere in alto. Questa sarebbe infatti la
configurazione di minima energia potenziale.
Perche' non succede nei gas e neanche nei liquidi (soluzioni)?
Risposta: agitazione termica, ovvero moto browniano.
In condizioni di equilibrio non disturbate da moti convettivi, per gas
ordinari a temperatura ambiente si noterebbero differenze di densita'
solo su scale di km.
Ci sono eccezioni, come la famosa grotta del cane ai Campi Flegrei,
dove c'e' una sorgente di CO2 in basso e la stratificazione si mantiene
in mancanza di convezione.
L'equilibrio potrebbe essere raggiunto solo grazie alla diffusione, ma
questa e' piu' che compensata dal continuo rifornimento di CO2 dal
basso.
Se pero' si formano delle gocce suff. grandi (e' la massa che conta)
allora la stratificazione e' possibile su scale anche molto piu'
piccole (cm o meno) e puo' essere ostacolata al solito dalla
convezione, e anche dalla lentezza della caduta o della salita (legge
di Stokes).
Esempio canonico, che ho appena visto stamattina: la nebbia.
Il fatto che si formino le gocce invece di una soluzione dipende
ovviamente dalle interazioni fra le molecole delle due componenti: le
molecole dell'olio sono idrofobiche, e percio' "preferiscono"
aggregarsi tra loro esponendo la minima superficie possibile
all'ambiente acquoso.
 
-- 
Elio Fabri

 Elio Fabri
Ciao
Patrizio
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 Patrizio
 Scusate e ciao di nuovo.


 
CUT
ciao
Soviet_Mario

  
Ti danno un mix che non puoi separare per decantazione con gocce di uno 
e dell'altro che non si miscelano. Se agiti molto bene le gocce 
diventano molto piccole...
Non a caso il CH2Cl2 e' la materia principale degli svernicianti per 
vernici sia al solvente che all'acqua. :D
-- 
revenge

 smisti quasi spontaneamente, da solo ... boh !
Si' risulta anche a me che H e He non ci sono perche' sono scappati...
Pero' non ne so di piu': in particolare non so dire la scala di tempo,
che sospetto sia geologica.
Nota che la scala di tempo e' tutto, perche' a rigore in un campo
grav. come quello della Terra *nessuna atmosfera* e' stabile.
Infatti la distribuzione delle velocita' (Maxwell) contiene comunque
una coda con velocita' grandi a piacere, e quindi anche superiori alla
velocita' di fuga (11 km/s).
Ma siccome la scala delle velocita' va come l'inverso della radice
quadrata della massa delle molecole, ecco che tra H2 e N2 c'e' un
fattore quasi 4, che figura nell'esponente della distribuzione, e
quindi rende molto molto piu' lenta l'evaporazione dell'azoto rispetto
a quella dell'idrogeno.
Pero' non so dare stime quantitative.
 
-- 
Elio Fabri

 rho(z) = rho(0) * exp(-Mgz/RT).  (*)
Post tutto da salvare e incorniciare !
:-)
Cioè, mi sono chiesto per tanto tempo se fosse nota un'equazione 
ragionevolmente complicata descrittiva della densità di 
un'atmosfera in equilibrio (non ambivo a capire quella reale coi 
fenomeni dinamici, ovviamente) ma non sapevo bene nemmeno cosa e 
dove cercare, prima che piovesse gratis nel NG
(sicché danke)
Ciao
Soviet_Mario
CUT all

 Elio Fabri
Ciao e grazie ancora,
Patrizio


 piovesse gratis nel NG
Non dimenticare pero' le ipotesi...
La legge esponenziale vale in atmosfera isoterma.
L'atmosfera reale e' un gran casino, ma e' comunque meglio
approssimata da una legge adiabatica, perche' riceve calore al suolo
mentre gli scambi di calore tra parti d'aria durante i moti convettivi
sono poco importanti.
In queste ipotesi la temperatura varia linearmente con la quota:
decresce di un grado ogni 100 metri o giu' di li'.
La formula e':
dT/dz = -(1-1/q) Mg/R
dove ho indicato con q il rapporto Cp/Cv.
Se poi ci sono evaporazione o condensazione di H2O, le cose cambiano
ancora (vale la cosiddetta "adiabatica umida").
A proposito di ioni pesanti e gravita': conosci la pila a gravita'?
 
-- 
Elio Fabri

 Soviet
Ciao


 fare eventualmente qualche altra considerazione, ammesso che ci riesca
 > :-)).
OK, a patto che invece di 11000 ci metti sqrt(2GM/R) ;-)
Avrai pero' il problema di scegliere la temperatura.
 
-- 
Elio Fabri

 autore Elio Fabri (undicesimo post e seguenti).
Funge, ed è affascinante nella sua semplicità.
In realtà non avevo immaginato qualcosa di simile malgrado 
avessi chiamato in ballo le pile di concentrazione.
La ragione è semplice, pensavo che i gradienti di 
concentrazione, anche piccoli, NON potessero mai formarsi 
spontaneamente in soluzione, almeno per ioni "normali", ma 
richiedessero cmq un grosso aiuto, come la centrifugazione.
Sono stupito che invertire il tubo sia sufficiente a tirare 
fuori quei pur pochi (ma imho tantissimi per il contesto) 
microvolt !
La cosa mi piace, perché una pila simile, così ben reversibile, 
immagino possa essere ricaricata per un numero di cicli 
elevatissimo, e mi immagino qualche sistema meccanico a bassa 
frequenza (tipo un sistema a maree, o a cassettoni di 
distribuzione dell'acqua per un torrente, qualcosa di simile a 
chiuse automatiche come quelle per elevare le chiatte) possa 
fare il lavoro meccanico, magari facendo girare a scatti una 
grande ruota poligonale che sulle pale abbia tanti sistemi che 
vengono capovolti ad ogni emiciclo della ruota.
Si, l'efficienza energetica fa ridere, ma in effetti può usare 
energia meccanica poco pregiata (quella dell'acqua "lenta" che 
solitamente richiede turbine con portate grandissime). Un mulino 
elettrico .... Uhm, magari riesce a fare funzionare una 
radiolina a transistor !
ciao
Soviet :-) Mario


 (magari cambiamo titolo) !
OK. Vedi il prossimo post.
 
-- 
Elio Fabri

 Elio Fabri


 radiolina a transistor !
Condivido anche tutte le ingegnose considerazioni che
fai qui sopra, complimenti. Eccetto l'ultima che sara'
sicuramente una battuta. Gia' un diodo, per funzionare
come tale, ha bisogno di una frazione di volt (ca. 0,7 V,
per quelli al Si). Tale quantita' e' legata al 'band gap' del
semiconduttore.


 Elio Fabri
Ciao
