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

Люди на пределе Люди на пределе

Возможности нашего собственного, среднестатистического тела

Вокруг света
Расти большой! Расти большой!

Как реагировать на внезапное «мама, у меня болит» от подростка?

Лиза
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
Dongfeng DF6. Китайская Navara для российского рынка Dongfeng DF6. Китайская Navara для российского рынка

Китайский пикап Dongfeng DF6: на удивление сбалансированный автомобиль

4x4 Club
«Скелеты в шкафах» союзников «Скелеты в шкафах» союзников

Негласный запрет на темы, которые могли «всплыть» в ходе суда над нацистами

Дилетант
Новый дом в Солнечной системе Новый дом в Солнечной системе

Можно ли преобразовать иные планеты так, чтобы на них жили люди?

Зеркало Мира
Горе без ума Горе без ума

Ученые вплотную приблизились к ответу на вопрос, существуют ли гены гениальности

Вокруг света
Суперспособности человеческого мозга: сколько иностранных языков может выучить человек? Суперспособности человеческого мозга: сколько иностранных языков может выучить человек?

Два иностранных языка, выученных в школе – далеко не предел наших возможностей

ТехИнсайдер
Ассорти для героя Ассорти для героя

Большой шоколадный квест по Бельгии

Вокруг света
Золотая лихорадка: кто и почему охотится за старой электроникой Золотая лихорадка: кто и почему охотится за старой электроникой

Сколько и каких драгметаллов было в телевизорах и компьютерах ушедшей эпохи

ТехИнсайдер
Гигиена Гигиена

Если верить рекламе, человеку следует ходить исключительно в костюме химзащиты

Maxim
Чек-лист: 17 признаков токсичной дружбы Чек-лист: 17 признаков токсичной дружбы

Есть множество признаков для выявления токсичной дружбы. Вот 17 распространенных

Inc.
Эверест как профессия Эверест как профессия

Высоко над нашими головами скрывается самая труднодоступная страна на планете

Вокруг света
Классовые разногласия Классовые разногласия

Чем опасны моторы класса Евро-0 и долго ли их еще будут выпускать в России?

РБК
Изменение климата сократит площадь пригодных для индийских слонов местообитаний Изменение климата сократит площадь пригодных для индийских слонов местообитаний

Доля непригодных для индийских слонов местообитаний может вырасти на треть

N+1
«Паразитизм женского пола»: как философы и феминистки осмысляли патриархат «Паразитизм женского пола»: как философы и феминистки осмысляли патриархат

Говоря о неравенстве, мы часто упоминаем патриархат. А что это вообще такое?

Forbes
Спорт и ментальное здоровье: как превратить тренировки в медитацию Спорт и ментальное здоровье: как превратить тренировки в медитацию

Какие виды спорта лучше всего подойдут для медитирования

Forbes
5 лучших практик для саморазвития, которые стоит освоить прямо сейчас 5 лучших практик для саморазвития, которые стоит освоить прямо сейчас

Личностное развитие — это залог роста во всех сферах жизни

Psychologies
Сублитосферные алмазы рассказали об источнике стабильности суперконтинента Гондвана Сублитосферные алмазы рассказали об источнике стабильности суперконтинента Гондвана

Суперконтинент сохранил целостность благодаря аккреции мантийного материала

N+1
Мастер гостеприимства: как Уильям Эллвуд Хайнеке создал отельную империю Мастер гостеприимства: как Уильям Эллвуд Хайнеке создал отельную империю

Как Уильям Эллвуд Хайнеке завоевал индустрию гостеприимства

Forbes
Импульс укорачивать Импульс укорачивать

Почему нобелевские лауреаты по физике стремились к аттосекундам

N+1
Французский жим: что это и как правильно делать. Комментарии экспертов Французский жим: что это и как правильно делать. Комментарии экспертов

Об одном из лучших упражнений на трицепс, которое можно делать стоя, сидя и лежа

РБК
Обезьяна прожила 758 дней с почкой генно-модифицированной свиньи Обезьяна прожила 758 дней с почкой генно-модифицированной свиньи

Совместимы ли ткани свиньи с организмом приматов?

N+1
«Писательницы больше ходят по земле»: как женщины меняют современную литературу «Писательницы больше ходят по земле»: как женщины меняют современную литературу

Что новое поколение авторов привнесло в современную российскую литературу

Forbes
Социальная инженерия: как мошенники «разводили» наших прадедов Социальная инженерия: как мошенники «разводили» наших прадедов

Сталкивались ли вы когда-нибудь с социальной инженерией? Впервые слышите?

CHIP
Борзых и ребята Борзых и ребята

«Убить Риту»: Бандитский Петербург возвращается в новом амплуа

Собака.ru
Как кормить ребенка, чтобы в будущем у него не было расстройств пищевого поведения? Как кормить ребенка, чтобы в будущем у него не было расстройств пищевого поведения?

Как сформировать у ребенка здоровое отношение к еде

VOICE
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
Наталья Альбрехт отвечает на 6 неудобных вопросов к S-составляющей алюминиевого бизнеса Наталья Альбрехт отвечает на 6 неудобных вопросов к S-составляющей алюминиевого бизнеса

ESG-повестка продолжает играть важную роль в развитии российского бизнеса

РБК
8 отличных сериалов, которые можно посмотреть на доступных стримингах 8 отличных сериалов, которые можно посмотреть на доступных стримингах

Восемь необычных сериалов: от «Повелителя мух» до культового аниме

Правила жизни
Открыть в приложении