Come mai l'olio non si mischia con l'acqua?

L’enigma dell’incompatibilità tra olio e acqua: un’analisi più approfondita

L’osservazione comune secondo cui olio e acqua non si mescolano è un fenomeno che, sebbene apparentemente semplice, cela una complessa interazione tra le forze chimiche. La spiegazione semplificata, che spesso si riduce a “i gas disciolti nellacqua”, non coglie appieno la complessità del problema e, soprattutto, non fornisce un quadro completo.

La realtà è più sfumata e si basa su un’analisi delle forze intermolecolari. L’acqua, un ottimo solvente polare, interagisce con altre molecole polari o ioniche tramite legami a idrogeno. Questi legami sono relativamente forti e creano una struttura altamente ordinata. Al contrario, gli oli, composti prevalentemente da molecole apolari (idrocarburi), non sono in grado di formare legami a idrogeno con l’acqua. Le forze intermolecolari tra le molecole di olio sono principalmente di tipo dipolo-dipolo indotto e forze di London, molto più deboli rispetto ai legami a idrogeno dell’acqua.

Questa disparità di forze intermolecolari porta a una repulsione intrinseca. Le molecole d’acqua, nel loro tentativo di mantenere la struttura ordinata del loro reticolo di legami a idrogeno, “spingono” le molecole di olio lontane. Questo effetto non deriva dalla presenza di gas disciolti, ma piuttosto dalla diversa natura polare delle due sostanze.

Eliminando i gas disciolti, come suggerito, non si innesca un processo di miscibilità spontanea. In effetti, l’acqua, per sua natura, tende a formare aggregati stabili e ad assumere una struttura ordinata. Questa tendenza rimane inalterata dall’assenza di gas, poiché la causa dell’immiscibilità risiede nelle differenze fondamentali nella polarità delle molecole.

La presenza di gas disciolti, come ad esempio l’anidride carbonica, può in alcuni casi influenzare leggermente la tensione superficiale dell’acqua, influenzando potenzialmente la dinamica di un’eventuale miscela. Tuttavia, l’effetto di questo fattore è minore e in nessun modo la ragione primaria della non miscibilità olio-acqua.

La separazione in due fasi, osservabile con chiarezza, è quindi un risultato diretto delle diverse forze intermolecolari in gioco, un’esemplificazione della distinzione fondamentale tra sostanze polari e apolari. L’idea che la rimozione di gas disciolti possa rendere le due sostanze miscibili è errata. La miscibilità è una proprietà intrinseca delle sostanze, determinata dalle forze intermolecolari che le caratterizzano.

In sintesi, la non miscibilità olio-acqua è un fenomeno governato dalle differenze sostanziali nelle forze intermolecolari, in particolare tra le molecole polari dell’acqua e le molecole apolari degli oli, e non dalla presenza o assenza di gas disciolti.