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为什么泡沫一触就破?

2019年11月08日
吹泡泡,想必很多小伙伴都不陌生,用吸管蘸一些肥皂水就能吹出来。
但是,美好也是短暂的!就像歌曲里唱得一样:“早该知道泡沫 一触就破”。当然,被我们吹起来的泡泡,如果不去触碰它,在一定时间内也是可以稳定存在的。这是为什么呢?
揭秘时刻通过经验,我们都知道泡泡不能用纯水吹出来,这是因为纯水的表面张力很大,水分子会紧紧地聚在一起,所以它只会成为水滴而不能成为中空的泡泡。但是在水中加入肥皂,就可以吹起泡泡,且泡泡可以在一定时间内稳定存在,是因为表面活性剂的作用。
表面活性剂(如肥皂水)减小了水的表面张力,液体分子之间有比较强的分子间力,在数学上,相同的体积球形表面积最小,所以泡泡就会成为球形。泡泡膜上的水分子蒸发较快,因此,湿度大时,泡泡存在的时间就较久。
无论何种表面活性剂(肥皂是阴离子表面活性剂),其分子结构均由两部分构成:一端为亲水头基,另端为疏水尾链。亲水头基受到水分子向下的吸引力,但这种吸引力显然弱于水分子之间的吸引力,原因是亲水头基的极性弱于水分子;疏水尾链受到空气分子向上的吸引力,且这种吸引力要强于空气分子与水分子的吸引力,原因是相对较大的体积使疏水尾链可以与更多空气分子接触,同时更弱的极性也使疏水尾链能更好地与空气分子互相融合吸引。
表面分子结构示意图
整体而言,向下的引力减弱,向上的引力,上升,表面活性剂分子的受力不平衡状况要弱于水分子,因此有表面活性剂分子排列的水溶液表面,显然比单纯的水分子表面受力不平衡的情况要弱,宏观上看,就是表面张力降低。因此,泡泡在一定时间内就可以稳定存在啦。
来源:知识就是力量公众号