Что такое наука за пузырями?

Пузыри красивые, веселые и увлекательные, но знаете ли вы, что они из себя представляют и как они работают? Взгляните на науку за пузыри.

Пузырь - это тонкая пленка мыльной воды. Большинство из пузырьки что вы видите, заполнены воздухом, но вы можете сделать пузырь, используя другие газы, такие как углекислый газ. Пленка, которая делает пузырь, имеет три слоя. Тонкий слой воды зажат между двумя слоями молекул мыла. Каждая молекула мыла ориентирована так, что ее полярная (гидрофильная) головка обращена к воде, а ее гидрофобный углеводородный хвост простирается от слоя воды. Независимо от того, какую форму изначально имеет пузырь, он будет пытаться стать сферой. Сфера - это форма, которая минимизирует площадь поверхности конструкции, что делает ее такой формой, для которой требуется наименьшее количество энергии.

Когда пузырьки складываются, они остаются сферами? Нет. Когда два пузыря встречаются, они объединят стены, чтобы минимизировать площадь их поверхности. Если встречаются пузырьки одинакового размера, то разделяющая их стена будет плоской. Если встречаются пузырьки разных размеров, то маленький пузырь будет выпирать в большой пузырь. Пузыри встречаются, чтобы сформировать стены под углом 120 градусов. Если встретится достаточно пузырьков, клетки будут образовывать шестиугольники. Вы можете увидеть наблюдать эту структуру

Хоть мыльные пузыри традиционно изготавливаются из (как вы уже догадались) мыла, большинство пузырьковых растворов состоит из моющего средства в воде. Глицерин часто добавляют в качестве ингредиента. Моющие средства образуют пузыри почти так же, как мыло, но моющие средства образуют пузыри даже в водопроводной воде, которая содержит ионы, которые могут предотвратить образование мыльных пузырей. Мыло содержит карбоксилатную группу, которая реагирует с ионами кальция и магния, в то время как в моющих средствах эта функциональная группа отсутствует. Глицерин, С₃ЧАС₅(ОЙ)₃, продлевает жизнь пузыря, образуя слабее водородные связи с водой, замедляя ее испарение.