Все дело в ПАВах – молекулах, которые состоят из голов и хвостов. Головы любят воду, хвосты – нет. Хвосты стараются скрыться от воды в воздухе, а голова остается в воде. Так образуется мыльная пленка, которая от силы трения рук превращается в пену. Это если коротко.
Что такое ПАВы, почему у хвоста и головы разные свойства и в чем секрет пышной пены, объясняет старший преподаватель Высшей школы биотехнологий и пищевых производств, член Совета молодых ученых Политеха Евгения Почкаева.
Что такое ПАВы?
ПАВы (поверхностно-активные вещества) представляют собой органические соединения, которые имеют в своём составе гидрофильный компонент (иначе голову) и гидрофобный компонент (иначе хвост). Такие молекулы называются дифильными (от греческого δύο – два, philéo – люблю, то есть «двояколюбящие»). ПАВы входят в состав всех моющих средств, и именно они отвечают за пенообразование.
Как образуется пена?
После того как мыло соприкасается с водой, неважно вы его просто нанесли или начали растирать руками, начинается процесс образования пузырьков. Хвосты молекул, которые «не любят» воду (гидрофобный компонент), «боясь» ее, притягиваются друг к другу и образуют такую сильную связь, что создается довольно прочная мыльная пленка. Головы (гидрофильный компонент) также присоединяются к процессу создания пленки. В результате, хвосты молекул «прячутся» внутрь, а головы, которые «любят» воду, остаются снаружи получившейся частицы (мицеллы).
Из-за силы трения при соприкосновении рук и водного раствора мыла, мыльная пленка захватывает воздух и стремительно сжимается, образуя мыльную сферу. Форма сферы образуется потому, что давление воздуха внутри и снаружи пузыря равносильно. Между множеством мыльных сфер появляется взаимное притяжения, вследствие чего они слипаются и приводят к образованию воздушной пены.
Какие пузыри делают пену пышной?
Научно обосновано, что выгодной формой мыльного пузыря в составе воздушной пены является додекаэдр, который напоминает угловатый шар, образованный из 12 соединённых гранями пятиугольников. Такая форма пузыря позволяет создать наиболее пышную и устойчивую пену.
Интересуетесь химией? Еще больше полезных и любопытных статей автора найдете на дзен-канале Теория большого Политеха.
Подписывайтесь, чтобы у вас всегда были наготове факты, которыми можно блеснуть в компании друзей!