在外太空混合油和水，會分成兩層嗎？

在外太空混合油和水，會分成兩層嗎？

當你將油倒入燒杯中的水中並充分搖勻時，油滴會隨機分散在水中。之後，讓燒杯和混合物靜置幾個小時，油滴會浮到頂部，水會沉到底部，並分成兩層。這個現像大家應該都知道，但是為什麼會這樣呢？

油和水是不同的物質，但讓油/水混合物分離的關鍵差異是密度。油的密度約為0.91-0.93 g/cm³，而水的密度為1 g/cm³。油的密度比水小。在相同的地球「重力」下，密度較高的水比密度較低的石油更容易被地球中心吸引。分離速率可以透過斯托克斯定律來估計。 (1)

V = 油滴流速

g = 重力加速度

d = 油滴直徑

ρ _o = 油的密度

ρ _w = 水的密度

µ = 水的黏度

由於油的密度小於水，因此( ρ _o – ρ _w）為負值，油滴的方向遠離地球重心向上漂浮。密度差異越大，分離速度越快。

同樣，如果我們在水中加入沙子並充分搖勻，沙粒就會均勻地懸浮在水中。靜置幾個分鐘後，沙粒會沉到底部形成顆粒。斯托克斯定律也適用於此。沙的密度為2.0 g/cm³，因此比水的密度高。 ( ρ _s – ρ _w的值）為正值，因此沙粒將向地球中心下沉。 

我有說過「重力」嗎？是的，重力是作用在兩種液體上導致它們分離的重力。這與我們站在地球表面時所感受到的力相同。地球表面的 g值為9.81 m/s2。如果我們想在沒有重力（即g為0 ）的外太空分離相同的油/水混合物，該怎麼辦？根據斯托克斯定律，如果g為 0，則該公式將使V為 0。這意味著分離速率為零，因此沒有分離！

在外太空我們還能將油水混合物分成兩層嗎？我們可以！使用離心機！

離心是一種透過增加有效重力（即g值）來提高分離速率的簡單方法。現在 g 值不為零，油和水像在地球上一樣分離，而且速度更快！

• 斯托克斯定律 –油/水分離器工作原理 – Hydroflotech