Tvärtemot vad man normalt tror har ny forskning från Australien upptäckt att vatten kan flyta på olja i vissa situationer, vilket kan ha betydelse för sanering av oljeutsläpp.

I skolan fick du förmodligen lära dig att vätskor med lägre densitet flyter ovanpå vätskor med högre densitet. Detta innebär att råolja bör flyta på havsytan. Nu har emellertid kemiingenjörer på Curtin University i Perth i Australien upptäckt att så inte alltid är fallet.

Teamet testade tre gränssnitt – vatten/olja, vatten/luft och olja/luft – med användning av en numerisk modell baserad på Young-Laplace-ekvationen, som beskriver skillnaden i kapillärtryck i gränsen mellan två statiska vätskor.

De tillförde små vattendroppar i ett oljebad och fann att vattens förmåga att flyta på ytan varierar i enlighet med droppens storlek liksom efter typen av olja och dess ytspänning – kohesionskraften mellan vätskemolekyler som gör det möjligt för vätskor att formas som pärlor.

Forskarna upptäckte att ytspänningen i vegetabiliska oljor i handeln är tillräcklig för att bära vikten av en vattendroppe, medan så inte var fallet för rena mineraloljor. Vidare kan vegetabiliska oljor bara bära vattendroppar upp till omkring en tjugondels kvadratcentimeter.

“Stabiliteten hos en flytande droppe beror på kombinationen av tre ytspänningar [olja, vatten och luft], oljans densitet och vattendroppens volym”, skriver författarna i studiens sammanfattning.

”Av praktiska skäl måste emellertid kontaktvinkeln i jämvikt vara större än 5° så att vattendroppen kan flyta effektivt.”

Upptäckten kan vara till nytta vid rening av oljeutsläpp genom att tillsätta biologiskt nedbrytande mikrober i små vattendroppar som skulle kunna blandas bättre med spillet.

”Det här resultatet kan leda till en ny avancerad mekanism i bearbetningen av blandningar mellan olja och vatten, som i biologiskt nedbrytande processer av oönskad olja, däribland vegetabilisk olja, avfall från oljesand och oljeutsläpp.”

Studien publicerades i American Chemical Societys tidskrift Langmuir.