Мехурчетата са красиви, забавни и завладяващи, но знаете ли какви са и как работят? Погледнете науката зад мехурчета.
Какво е балон?
Балонът е тънък филм от сапунена вода. Повечето от мехурчета които виждате, че са пълни с въздух, но можете да направите балон с помощта на други газове, като въглероден диоксид. Филмът, който прави балона, има три слоя. Между два слоя сапунени молекули се прибягва тънък слой вода. Всяка сапунена молекула е ориентирана така, че полярната й (хидрофилна) глава е обърната към водата, докато хидрофобната й опашка от въглеводород се простира далеч от водния слой. Независимо каква форма балонът има първоначално, той ще се опита да се превърне в сфера. Сферата е формата, която минимизира повърхността на конструкцията, което я прави формата, която изисква най-малко енергия за постигане.
Какво се случва, когато мехурите се срещнат?
Когато мехурчетата се подреждат, остават ли те сфери? Не. Когато два мехурчета се срещнат, те ще слеят стените, за да минимизират повърхността им. Ако се срещнат мехурчета със същия размер, тогава стената, която ги разделя, ще бъде плоска. Ако се срещнат мехурчета с различни размери, тогава по-малкият балон ще изпъкне в големия балон. Мехурчетата се срещат, за да образуват стени под ъгъл от 120 градуса. Ако се срещнат достатъчно мехурчета, клетките ще образуват шестоъгълници. Можете да видите да наблюдавате тази структура от
правене на отпечатъци от мехурчета или чрез издухване на мехурчета между две чисти плочи.Съставки в Bubble решения
въпреки че сапунени мехурчета традиционно се правят от (предположихте го) сапун, повечето разтвори на балончета се състоят от почистващ препарат във вода. Глицеринът често се добавя като съставка. Детергентите образуват мехурчета почти по същия начин като сапуна, но почистващите препарати ще образуват мехурчета дори в чешмяна вода, която съдържа йони, които биха могли да предотвратят образуването на сапунени мехурчета. Сапунът съдържа карбоксилатна група, която реагира с йони на калций и магнезий, докато детергентите нямат тази функционална група. Глицерин, С3Н5(ОН)3, удължава живота на балон чрез образуване на по-слаба водородни връзки с вода, забавяйки нейното изпаряване.