Kāda ir zinātne aiz burbuļiem?

Burbuļi ir skaisti, jautri un aizraujoši, bet vai jūs zināt, kādi tie ir un kā tie darbojas? Apskatiet zinātni aiz burbuļiem.

Burbulis ir ziepjūdens plāna plēve. Lielākā daļa no burbuļi redzamie ir piepildīti ar gaisu, bet jūs varat izveidot burbuli, izmantojot citas gāzes, piemēram, oglekļa dioksīdu. Filmai, kas veido burbuli, ir trīs slāņi. Starp diviem ziepju molekulu slāņiem tiek uzklāts plāns ūdens slānis. Katra ziepju molekula ir orientēta tā, lai tās polārā (hidrofilā) galva būtu vērsta pret ūdeni, bet tās hidrofobās ogļūdeņraža aste izstiepjas no ūdens slāņa. Neatkarīgi no tā, kāda burbuļa forma sākotnēji bija, tas centīsies kļūt par sfēru. Sfēra ir forma, kas samazina struktūras virsmas laukumu līdz minimumam, kas padara to par formu, kuras sasniegšanai nepieciešama vismazāk enerģijas.

Kad burbuļi sakraujas, vai tie paliek lodes? Nē. Kad satiksies divi burbuļi, tie saplūdīs sienas, lai samazinātu to virsmas laukumu. Ja sanāk tāda paša izmēra burbuļi, tad siena, kas tos atdala, būs plakana. Ja satiekas dažāda lieluma burbuļi, tad mazāks burbulis iespiedīsies lielajā burbulī. Burbuļi sanāk, lai veidotu sienas 120 grādu leņķī. Ja sanāk pietiekami daudz burbuļu, šūnas veidos sešstūrus. Jūs varat redzēt, kā novērot šo struktūru

Lai gan ziepju burbuļi tradicionāli tiek gatavotas no (jūs uzminējāt) ziepēm, vairums burbuļu šķīdumu sastāv no mazgāšanas līdzekļa ūdenī. Glicerīns bieži tiek pievienots kā sastāvdaļa. Mazgāšanas līdzekļi burbuļus veido tieši tāpat kā ziepes, bet mazgāšanas līdzekļi burbuļus veidos pat krāna ūdenī, kurā ir joni, kas varētu novērst ziepju burbuļu veidošanos. Ziepes satur karboksilāta grupu, kas reaģē ar kalcija un magnija joniem, savukārt mazgāšanas līdzekļiem trūkst šīs funkcionālās grupas. Glicerīns, C₃H₅(OH)₃, pagarina burbuļa dzīvi, veidojot vājāku ūdeņraža saites ar ūdeni, palēninot tā iztvaikošanu.