1。初期バウンス :水/エタノールグラジエントに油滴が導入されると、最初はバウンス効果が発生します。これは、油が水とエタノールの両方よりも密度が低いため、勾配の表面に浮かんでいるためです。水とエタノール混合物の表面張力は、すぐに沈むことから油に抵抗する障壁を作り出します。
2。密度勾配 :オイルドロップが表面に座ると、水とエタノールの分子と相互作用し始めます。エタノール分子は徐々にオイルドロップに拡散し、その密度が増加します。密度の高いオイルドロップは、重力のプルに対してより影響を受けやすくなります。
3。表面張力勾配 :同時に、水/エタノール混合物の表面張力は勾配全体で異なります。表面の張力は一般に、エタノール濃度が高い領域では低くなっています。オイルドロップが勾配に沿って移動すると、より低い表面張力の領域に遭遇します。この表面張力の低下は、油が沈むのを妨げていた障壁を弱めます。
4。下に落ちる :最終的に、密度の増加と表面張力の減少の複合効果により、オイルドロップが浮力を克服します。オイルドロップは周囲の液体よりも密度が高まり、表面張力障壁を壊します。その結果、エタノール濃度が最も高く、液体の密度がオイルの密度に最も近い底瓶に落ちます。
要約すると、オイルドロップの跳ね返りと最終的な底瓶への落下は、水/エタノール混合物内の密度勾配と表面張力勾配によって決定されます。最初は密度が低く、表面張力の障壁があるため、最初は浮かんでいますが、勾配と相互作用すると密度が増加し、表面張力が減少し、沈み込み、底に落ち着きます。