科学研究揭秘：油和水为什么能混合形成乳浊液？

常规状态下，油和水无法混合。这是因为，水和油的分子结构差别很大，油是非极性的，水是极性的，不符合“相似相溶定律”。但是，如果将二者置于超声波环境下，油能以小液滴的形式分散在水中，形成乳浊液。该乳浊液能稳定存在数周至数月，但是这种现象背后的机制尚不明确。

近日，一项由瑞士洛桑联邦理工学院进行的研究表明，油—水界面处的电荷分布是形成乳浊液的关键。

研究人员将两束超短激光耦合在混合物中的油滴附近，产生的散射光子具有两个入射光子的能量总和，反映出了油—水界面化学键的振动。通常来说，水分子通过氢键与邻近的水分子发生电荷交换，但油—水界面处的水分子通过这一方式形成氢键，其不平衡的电荷只能通过水—油相互作用（反常氢键）转移给油分子。

研究人员还发现，在分子尺度上，油—水界面与涉及蛋白质折叠或生物膜形成的界面有很强的相似性。

该研究论文题为“Charge transfer across C–H⋅⋅⋅O hydrogen bonds stabilizes oil droplets in water”，已发表在《科学》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

论文原文：https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj3007