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

6 способов защиты от болезни Альцгеймера 6 способов защиты от болезни Альцгеймера

Есть полезные привычки, которые помогут сохранить ясность ума

Psychologies
Родитель на дистанции: как мужчине не потерять связь с ребенком после развода Родитель на дистанции: как мужчине не потерять связь с ребенком после развода

Как после развода отцу поддерживать эмоциональную связь с ребенком?

Psychologies
Античный коммунизм Античный коммунизм

Кто всех суровее в Древней Греции?

Дилетант
Наталья Оксентюк: «Когда человек признаёт, что ему нужна помощь, – это про силу» Наталья Оксентюк: «Когда человек признаёт, что ему нужна помощь, – это про силу»

90% людей в России игнорируют психологию, не понимая её значения и пользы

Здоровье
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
«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
Био-механизм Био-механизм

Пауки, пожалуй, самые высокотехнологичные существа на планете

Вокруг света
Можно ли жить в браке, не отказываясь от свободы: 3 совета Можно ли жить в браке, не отказываясь от свободы: 3 совета

Может ли быть счастливым брак, в котором партнеры постоянно жертвуют собой?

Psychologies
Опора на село Опора на село

Конфликт Павла Скоропадского и Симона Петлюры можно описать как социальный

Дилетант
Почему отеки появляются и не проходят: эксперт раскрывает три главные причины Почему отеки появляются и не проходят: эксперт раскрывает три главные причины

На что нужно обратить внимание, если у тебя появились отеки

VOICE
Невесту заказывали? Самые безумные наряды героинь шоу «Давай поженимся» Невесту заказывали? Самые безумные наряды героинь шоу «Давай поженимся»

Каких только участниц не было на шоу "Давай поженимся"!

VOICE
Фисташка — убийца. Почему килограмм смертельно опасных орехов стоит так дорого? Фисташка — убийца. Почему килограмм смертельно опасных орехов стоит так дорого?

Многие из нас очень любят фисташки. Но почему же они стоят так дорого?

ТехИнсайдер
Уроки на экваторе Уроки на экваторе

Месяц в деревне в Кении глазами волонтера-учительницы из России

Вокруг света
Балалайка и Ко Балалайка и Ко

Национальные стереотипы в песне группы «Центр» «Навсегда»

Weekend
Знатному пазырыкцу поставили диффузный идиопатический скелетный гиперостоз Знатному пазырыкцу поставили диффузный идиопатический скелетный гиперостоз

Ученые исследовали останки мужчины, найденные в могильнике Ак-Алаха-1

N+1
Сохраняя культурное наследие. Как искусство становится цифровым активом, а искусственный интеллект восстанавливает шедевры Сохраняя культурное наследие. Как искусство становится цифровым активом, а искусственный интеллект восстанавливает шедевры

VIII Дни Эрмитажа проводят во Владивостоке не первый год

СНОБ
Белые точки на рыжевато-красном фоне защитили молодых лягушек от птиц Белые точки на рыжевато-красном фоне защитили молодых лягушек от птиц

Особая окраска снизила привлекательность лягушек для птиц

N+1
Боязнь яиц и ужас перед сухой бумагой: 8 самых странных фобий Боязнь яиц и ужас перед сухой бумагой: 8 самых странных фобий

Рассказываем, что такое фобии, и вспоминаем самые странные из них

Правила жизни
Петухи прошли нестандартный зеркальный тест Петухи прошли нестандартный зеркальный тест

Ученые провели с петухами классический зеркальный тест и адаптированный

N+1
«Певица», «авторка», «фруктиса»: что лингвисты думают о феминитивах «Певица», «авторка», «фруктиса»: что лингвисты думают о феминитивах

Отрывок из книги «В начале было кофе» — о спорных аспектах русского языка

Forbes
Мышечные спазмы Мышечные спазмы

Что вызывает мышечные спазмы и можно ли избавиться от них раз и навсегда

Лиза
Северяне под Нарвой Северяне под Нарвой

Весной 1919 года для красного Петрограда возникла первая угроза

Дилетант
Древняя змея и ископаемая летучая мышь из раннего плейстоцена Древняя змея и ископаемая летучая мышь из раннего плейстоцена

Пещера Таврида в Крыму — кладезь фауны эпохи раннего плейстоцена

Наука и жизнь
Как люди научились сотрудничать. Отрывок из книги «Неоконченная симфония Дарвина» Как люди научились сотрудничать. Отрывок из книги «Неоконченная симфония Дарвина»

Отрывок из книги «Неоконченная симфония Дарвина»

СНОБ
Дыхание для лучшей жизни Дыхание для лучшей жизни

Дыхательные упражнения, при помощи которых можно управлять своим самочувствием

Здоровье
Полезное безделье: зачем нужна прокрастинация — 5 неожиданных плюсов Полезное безделье: зачем нужна прокрастинация — 5 неожиданных плюсов

Согласно статистике, 15–20% взрослых людей постоянно откладывает дела на потом

Psychologies
Не транспорт, а эмоция Не транспорт, а эмоция

Шеринг-экономика проникает во всё новые сферы нашей жизни

Robb Report
Как победить в конфликте на работе: секретные методы бизнес-коуча Как победить в конфликте на работе: секретные методы бизнес-коуча

Как же победить в корпоративной войне — да и вообще в любом конфликте?

Psychologies
5 типов друзей, которые тянут тебя вниз 5 типов друзей, которые тянут тебя вниз

С какими людьми нужно прекращать общение?

VOICE
Уникальные обладатели «Золотого мяча»: от игрока «Блэкпула» до Месси и Роналду Уникальные обладатели «Золотого мяча»: от игрока «Блэкпула» до Месси и Роналду

Удивительные обладатели главной личной награды в футболе

Forbes
Открыть в приложении