Что такое пена с точки зрения химии?

Наука и жизньНаука

Больше пены

Кандидат химических наук Максим Абаев

Пожарные во время учений используют пеногенератор.

Мыло душистое, полотенце пушистое и многие другие радости жизни нам подарили поверхностно-активные вещества, или, как их более кратко называют, — ПАВы. Молекулы ПАВ обычно рисуют в виде шарика с длинным хвостиком, напоминающего не то головастика, не то змею или ещё какой головохвостый организм. Так химики пытаются изобразить химическую «двуличность» этих молекул: что «любит» голова, то «не нравится» хвосту и наоборот. Например, это касается взаимоотношений ПАВ и воды: если голова по своим свойствам гидрофильна (то есть любит воду) и не прочь тесно пообщаться с молекулами H2О, то гидрофобный (то есть боящийся воды) хвост, как и следует из его характеристики, стремится от этой воды где-нибудь спрятаться, чтобы «не промокнуть». А поскольку голова и хвост не могут друг от друга оторваться, то у молекул ПАВ появляется одно интересное свойство — самоорганизация.

Молекулы ПАВ распределяются в объёме раствора не просто так, а чтобы по максимуму удовлетворить противоречивые химические потребности своих частей, собираются вместе, чтобы их водобоязненные хвосты оказались как бы внутри «водозащитной» сферы из гидрофильных голов, — получается своего рода шарик, состоящий из сотен и тысяч молекул. И такой шарик будет весьма неплохо «плавать» в толще раствора. Но есть ещё один способ сделать так, чтобы и волки были сыты и овцы остались целы — если молекулы ПАВ «всплывут» к поверхности воды и выставят наружу свои хвосты, оставив головы в воде. Как не сложно догадаться, корни названия «поверхностно-активные» отражают именно эту особенность поведения молекул ПАВ. А ещё они могут менять физические свойства жидкости, что оказывается полезным, если вы захотите принять ванну с пеной.

Пена — это много-много тесно расположенных друг к другу пузырьков с поверхностью из жидкости, внутри которых находится воздух. Из чистой воды устойчивую пену сделать не получится — даже образовавшийся ненадолго пузырь очень быстро лопнет. Вину за это делят между собой три фактора: высокое поверхностное натяжение воды, стремящееся сжать любую форму в шар, испарение с поверхности, за счёт чего и без того тонкие стенки пузыря стремительно истончаются, и низкая вязкость жидкости, из-за которой она быстро течёт и не может остановиться в своём прекрасном пенном мгновении. Со всем этим борются молекулы ПАВ. Расположившись на границе жидкость-воздух, они понижают поверхностное натяжение жидкости, позволяя ей «растягиваться» и не лопаться раньше времени. Они замедляют испарение молекул воды с поверхности пузыря, а чуть более высокая вязкость замедляет «старение» в принципе неустойчивой пены. В результате, добавив в ванну немного специального мыла и включив кран с водой, можно за несколько минут создать впечатляющее пенное «одеяло» на поверхности, под которым и вода медленнее остынет, и пара в комнате будет не так много, поскольку пена испаряет хуже, чем чистая вода. Про

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Карантин как повод для бунта Карантин как повод для бунта

В Российской империи попытки борьбы с эпидемиями могли быть для власти опасными

Дилетант
Как часто нужно менять бритвенные лезвия? Многие не знают ответа на этот вопрос Как часто нужно менять бритвенные лезвия? Многие не знают ответа на этот вопрос

Как узнать, когда наступит тот час, когда бритвой больше пользоваться нельзя?

ТехИнсайдер
Судьба разведчика Судьба разведчика

Под покровом секретности на Урале в 1962 году случился международный скандал

Популярная механика
«Когда мозг спит: Сновидения с точки зрения науки» «Когда мозг спит: Сновидения с точки зрения науки»

Почему события во снах часто не поддаются логике

N+1
Ядерные полигоны и могильники: где хранят радиоактивные отходы Ядерные полигоны и могильники: где хранят радиоактивные отходы

Какую опасность для окружающего мира представляют радиоактивные отходы?

ФедералПресс
Погружение в серость: как зумерские «старые деньги» не стали «новой романтикой» Погружение в серость: как зумерские «старые деньги» не стали «новой романтикой»

Что такое эстетика old money?

Правила жизни
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Враждебный сексизм у родителей связали с авторитарным стилем воспитания детей Враждебный сексизм у родителей связали с авторитарным стилем воспитания детей

Родители с враждебным сексизмом предпочитают авторитарный стиль воспитания

N+1
Почему ураганы называют женскими именами Почему ураганы называют женскими именами

Откуда пришла мода именовать тропические циклоны

Maxim
Оцифрована, околдована Оцифрована, околдована

Виртуальный мир уже проник не только в наши умы, но и под наши одеяла

Men Today
7 знаменитых женщин, у которых было больше всех сексуальных партнеров 7 знаменитых женщин, у которых было больше всех сексуальных партнеров

Верить этим рассказам или нет — решайте сами!

Maxim
Австралийские аборигены похоронили динго более 2000 лет назад Австралийские аборигены похоронили динго более 2000 лет назад

Динго играли заметную роль в жизни аборигенов Австралии

N+1
Оттепель: поколение гениев Оттепель: поколение гениев

Хрущёвская либерализация подарила миру целую коллекцию шедевров

Дилетант
Маршрутизация на дому: как выбрать роутер? Маршрутизация на дому: как выбрать роутер?

Думаете, как выбрать роутер для домашней сети?

CHIP
Какими были школьные завтраки лауреата «Золотого глобуса» Стэнли Туччи Какими были школьные завтраки лауреата «Золотого глобуса» Стэнли Туччи

Лауреат «Золотого глобуса» Стэнли Туччи написал книгу «Вкус. Кулинарные мемуары»

СНОБ
Как мужчины видят вагину: репортаж с психодраматического мастер-класса Как мужчины видят вагину: репортаж с психодраматического мастер-класса

Мастер-класс, на котором случилось невероятное открытие

Psychologies
Тёмная сторона маркетинга: почему столько неэтичной рекламы, если смотреть через призму равенства Тёмная сторона маркетинга: почему столько неэтичной рекламы, если смотреть через призму равенства

Почему следует избегать «грубого» пиара?

Inc.
Соевый соус: со вкусом умами и кокуми Соевый соус: со вкусом умами и кокуми

История соевого соуса и его множественных вариаций

Наука и жизнь
Почему в Европе запрещают dark kitchen и есть ли будущее у доставки еды в мире Почему в Европе запрещают dark kitchen и есть ли будущее у доставки еды в мире

Облачные кухни: на каких рынках у них сейчас больше всего шансов?

Forbes
Возможны ли пилотируемые полеты к звездам? Возможны ли пилотируемые полеты к звездам?

«Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели…»

Знание – сила
«Я променял жену на молодую девушку и теперь живу как в тюрьме»: история от первого лица «Я променял жену на молодую девушку и теперь живу как в тюрьме»: история от первого лица

Анонимное признание человека, который ушел от своей жены к любовнице

Psychologies
Skoda Kodiaq 2024. Всё, что вам нужно знать о новом семейном кроссовере Skoda Kodiaq 2024. Всё, что вам нужно знать о новом семейном кроссовере

Новое поколение Skoda Kodiaq стало длиннее своего предшественника

4x4 Club
Северяне под Нарвой Северяне под Нарвой

Весной 1919 года для красного Петрограда возникла первая угроза

Дилетант
«Свекровь стыдит меня за бесплодие»: как прекратить нападки «Свекровь стыдит меня за бесплодие»: как прекратить нападки

Что делать, если свекровь стыдит невестку за бесплодие или нежелание иметь детей

Psychologies
Иноходец Иноходец

Владимир Яглыч один из немногих, у кого есть талант жить по своим правилам

Men Today
Прошлое, сохраненное для будущего Прошлое, сохраненное для будущего

Елена Стафьева о мануфактуре Zenith

Weekend
Дыхание для лучшей жизни Дыхание для лучшей жизни

Дыхательные упражнения, при помощи которых можно управлять своим самочувствием

Здоровье
В чем корни арабо-израильского конфликта: история и современность В чем корни арабо-израильского конфликта: история и современность

Попытаемся разобраться в причинах самого долгого противостояния

Maxim
Посмотрите на затонувшие корабли Японии и США: история битвы за Мидуэй! Посмотрите на затонувшие корабли Японии и США: история битвы за Мидуэй!

Фотографии и видео обломков битвы за Мидуэй

ТехИнсайдер
Подключаем жесткий диск к компьютеру: SATA, внешний HDD и даже IDE Подключаем жесткий диск к компьютеру: SATA, внешний HDD и даже IDE

Как правильно подключить жесткий диск к компьютеру

CHIP
Открыть в приложении