Koks yra „Mokslas už burbulų“?

Burbulai yra gražūs, linksmi ir žavūs, tačiau ar žinote, kokie jie yra ir kaip jie veikia? Pažvelkite į mokslą už burbulų.

Burbulas yra plona muilo vandens plėvelė. Dauguma burbuliukai kuriuos matote užpildytą oru, bet jūs galite padaryti burbulą naudodami kitas dujas, pvz., anglies dioksidą. Plėvelė, kuria burbulą, yra trijų sluoksnių. Tarp dviejų muilo molekulių sluoksnių užpilamas plonas vandens sluoksnis. Kiekviena muilo molekulė yra orientuota taip, kad jos polinė (hidrofilinė) galva būtų nukreipta į vandenį, o jos hidrofobinė angliavandenilio uodega nusidriektų nuo vandens sluoksnio. Nesvarbu, kokią formą iš pradžių turėjo burbulas, jis bandys tapti sfera. Sfera yra tokia forma, kuri sumažina konstrukcijos paviršiaus plotą, todėl jai pasiekti reikia tokios energijos, kuri reikalauja mažiausiai energijos.

Kai burbuliukai sukrauti, ar jie lieka rutuliais? Ne. Kai susitiks du burbuliukai, jie susilies sienomis, kad būtų kuo mažesnis jų paviršiaus plotas. Jei susitiks vienodo dydžio burbuliukai, juos skirianti siena bus lygi. Jei susitiks skirtingo dydžio burbuliukai, tada mažesnis burbulas išsipūs į didelį burbulą. Burbulai susikerta, kad sudarytų sienas 120 laipsnių kampu. Jei susitiks pakankamai burbuliukų, ląstelės sudarys šešiakampius. Stebėti šią struktūrą galite

Nors muilo burbulai tradiciškai gaminami iš (jūs atspėjote) muilo, dauguma burbuliukų tirpalų susideda iš ploviklio vandenyje. Glicerinas dažnai pridedamas kaip ingredientas. Plovikliai burbuliukus formuoja panašiai kaip muilas, tačiau plovikliai burbuliukus formuos net vandentiekio vandenyje, kuriame yra jonų, galinčių užkirsti kelią muilo burbulų susidarymui. Muilo sudėtyje yra karboksilato grupės, kuri reaguoja su kalcio ir magnio jonais, o plovikliuose trūksta tos funkcinės grupės. Glicerinas, C₃H₅(OI)₃, pratęsia burbulo gyvenimą, sudarydamas silpnesnį vandenilio jungtys su vandeniu, lėtina jo išgaravimą.