Yağ donar mı? Su 0 derecede buz olurken, yağlarının akışkanlığı neden önemli?
Su 0°C'de altıgen kristaller oluştururken, yağların molekül yapısı (farklı boyut ve şekillerdeki lipit zincirleri) düzenli donmayı engeliyor. Yağlar tam bir donma noktasına sahip olmasa da, soğukta viskoziteleri artar ve bu durum araç motorlarının çalıştırılmasında ciddi aşınmaya yol açar.
Su, bildiğiniz gibi 0 derecede donar. Peki, yağı dondurmaya çalıştığınızda ne olduğunu hiç merak ettiniz mi?
Donma, bir sıvının çevreye ısı enerjisi kaybederek katı hale geçmesi sürecine denir. Suda, sıvıyı donma noktasının altına indirmek - teknik olarak bu basınçla da sağlanabilir ancak şimdilik sıcaklığa odaklanalım - çok düzenli bir kristal deseni oluşmasını sağlar.
Tennessee Üniversitesi Teorik Biyofizik Yardımcı Profesörü Maxim Lavrentovich, The Conversation'daki bir yazıda durumu şöyle açıklıyor: "Bitkilerde, hayvanlarda, kayalarda, köpüklerde veya buz kristallerinde olsun, doğada ortaya çıkan karmaşık desenler atom ve molekül düzeyinde gerçekleşiyor. Su donduğunda, molekülleri kümeleşmeye başlıyor. Su moleküllerinin kendine has bir bükülmüş şekli var, bu da donduklarında altıgen şekilli kümeler halinde istiflenmelerine neden oluyor.”
Yağların düzensiz yapısı ve viskozite artışı
Su donduğunda bu hoş, kristal desen oluşurken, yağlar aynı davranışı göstermiyor. Yağlar, genellikle oda sıcaklığında sıvı olan, polar olmayan, suda çözünmeyen maddelerden oluşur. Bu geniş sıvı kategorisinin sıcaklığını düşürdüğünüzde, güvenilir H2O’da görülen aynı düzenli kristal desenleri oluşturmazlar.
Illinois Üniversitesi Urbana-Champaign, “Bitkisel yağ, lipit adı verilen uzun zincirler halinde moleküllerden oluşur ve genellikle farklı boyut ve şekillerde moleküllerin bir karışımıdır. Bu durum, yağın düzenli bir kristal oluşturmasını zorlaştırır ve normal donmayı engeller” diyor. Yani pek çok yağ çeşidi, su gibi donmuyor.
Elbette bu, soğumanın yağlar üzerinde hiçbir etkisi olmadığı anlamına gelmiyor ve yağlar, sıcaklıklar düştükçe viskozite (akmazlık) kazanıyor. Ancak yağlar arasında da büyük çeşitlilik var ve örneğin, kakao yağı gibi bazı yağlar 34°C gibi yüksek bir sıcaklıkta bile kristal yapılar oluşturup “donabilir.”
Üniversite, yağı yeterince soğuttuğunuzda moleküllerin hareket etmek için ihtiyaç duyduğu enerjiyi kaybetmesiyle yağın oldukça katı görüneceğini belirtiyor: “Bu anlamda, yağın gerçekten de donduğunu söyleyebiliriz, ancak su gibi keskin bir donma noktası yoktur. Cam da benzerdir; ısıtıldıkça yumuşar ve sonunda oldukça akıcı hale gelir, ancak tek bir keskin erime sıcaklığı yoktur. Moleküller soğukta sıkışır, ancak düzenli, basit bir düzende değil.”
Yağların suyla aynı şekilde donmaması araçlarımız için iyi bir durum olsa da, artan viskozite hala bir sorun teşkil ediyor. Motor yağı üreticisi Valvoline, düşük sıcaklıklarda geleneksel yağların kalınlaşabileceğini ve bunun da motorun kritik bileşenlere yağ pompalamasını zorlaştırdığını açıklıyor. Bu yağlama gecikmesi, motorun çalıştırılması sırasında aşınmayı artırıyor.