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
Выбор средних Выбор средних

Как «Политика» Аристотеля стала единственной реализованной утопией

Weekend
Цивилизация Цивилизация

Они одними из первых освоили инженерию, завели армию, монархию и дипломатию

Вокруг света
Разбиться о рифмы: как рэп стал одним из самых популярных музыкальных жанров в России Разбиться о рифмы: как рэп стал одним из самых популярных музыкальных жанров в России

Как русский рэп стал главным местом силы, идей и смыслов в российской музыке

Forbes
Тайна гибели академика Легасова Тайна гибели академика Легасова

В апреле 1988 года был обнаружен повесившимся Валерий Легасов

Дилетант
Как родители мешают детям повзрослеть: 3 любимых метода нарциссов Как родители мешают детям повзрослеть: 3 любимых метода нарциссов

Почему некоторые родители не позволяют детям становиться самостоятельными?

Psychologies
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
Как сотрудницы Центра «Сестры» помогают пострадавшим от сексуализированного насилия Как сотрудницы Центра «Сестры» помогают пострадавшим от сексуализированного насилия

Почему уровень насилия растет, но эта проблема все еще окутана мифами

Forbes
Как возник в Санкт-Петербурге памятник Чижику-пыжику? Как возник в Санкт-Петербурге памятник Чижику-пыжику?

Памятник Чижику-пыжику — самый маленький монумент в Санкт-Петербурге

Культура.РФ
Правая рука брата: что известно о Ким Ё Чжон — сестре Ким Чен Ына Правая рука брата: что известно о Ким Ё Чжон — сестре Ким Чен Ына

Что известно о сестре лидера Северной Кореи

Forbes
Исландия, Хадльгримскиркья Исландия, Хадльгримскиркья

Это не Мордор и не Ктулхоград. А уютная христианская обитель с видом на вулканы

Maxim
Золотой слиток Золотой слиток

Сливочное масло и вкусное, и полезное. Если выбирать качественный продукт

Лиза
Замечательный сосед Замечательный сосед

Жители мадагаскарского острова решили наладить дружеские отношения с животными

Вокруг света
«Вы бы поставили чип себе в голову?»: круглый стол «Вы бы поставили чип себе в голову?»: круглый стол

Что делать с ботом, который матерится в корпоративном чате?

Правила жизни
Жаворонки и совы: нейробиолог объясняет, кто самый счастливый Жаворонки и совы: нейробиолог объясняет, кто самый счастливый

Счастливы ли жаворонки? Или совы счастливее?

ТехИнсайдер
7 интересных сериалов, в которых на первый взгляд ничего не проиcходит 7 интересных сериалов, в которых на первый взгляд ничего не проиcходит

Почему от этих сериалах, которые топчутся на месте, мы не можем оторваться?

Maxim
Путешествия во времени и пространстве Путешествия во времени и пространстве

Величественный Амбуаз, окруженный парком Шамбор и охотничий замок Франциска I

Знание – сила
«Я слышу то, что пишу» и другие цитаты писателя Юна Фоссе «Я слышу то, что пишу» и другие цитаты писателя Юна Фоссе

Разбираемся в своеобразии творчества норвежского писателя Юна Фоссе

РБК
Лицом к салату: 6 способов обезвредить продукты, которые притворяются диетическими Лицом к салату: 6 способов обезвредить продукты, которые притворяются диетическими

Ингредиенты для салатов, которые не такие диетические, как кажутся

VOICE
Табор уходит в Иваново. Как в городе невест появились цыгане Табор уходит в Иваново. Как в городе невест появились цыгане

Как в Ивановской области появились цыгане и что с ними было в СССР

СНОБ
Как курсы актерского мастерства помогают побороть страх и обрести свободу: личный опыт Как курсы актерского мастерства помогают побороть страх и обрести свободу: личный опыт

Для чего актерские курсы непрофессионалам? И как они помогают людям меняться?

Psychologies
Поэт-пророк, или Есть ли у России будущее? Поэт-пророк, или Есть ли у России будущее?

Об одной идее Михаила Лермонтова

Знание – сила
«Опоссум Шрёдингера. Смерть в мире животных» «Опоссум Шрёдингера. Смерть в мире животных»

Думают ли слоны о смерти

N+1
Новая этика: почему в России может быть востребован опыт сталинских судов чести Новая этика: почему в России может быть востребован опыт сталинских судов чести

Что такое суд чести и почему он начинает воскресать в России?

Forbes
Мифы и факты: что открыл Галилео Галилей Мифы и факты: что открыл Галилео Галилей

В чем ошибся Галилей

Вокруг света
Всенародно любимые киногерои, которые на самом деле отвратительны Всенародно любимые киногерои, которые на самом деле отвратительны

Поведение этих народных киногероев аморально и даже опасно

Maxim
«Атом должен быть не солдатом, а рабочим». Кто придумал атомную электростанцию «Атом должен быть не солдатом, а рабочим». Кто придумал атомную электростанцию

Как советский физик Игорь Курчатов повлиял на ядерную гонку между СССР и США

СНОБ
«Я сильно похудела»: Ирина Медведева рассказала, как преобразилась к концу съемок фильма «Человек ниоткуда» «Я сильно похудела»: Ирина Медведева рассказала, как преобразилась к концу съемок фильма «Человек ниоткуда»

Ирина Медведева поделилась секретами личной жизни и съемки «Человека ниоткуда»

VOICE
Рецепты красоты и здоровья: как применять касторовое масло c пользой для всего тела Рецепты красоты и здоровья: как применять касторовое масло c пользой для всего тела

За что касторовое масло так ценится и как его можно эффективно применять

ТехИнсайдер
10 цитат Роберта Сапольски, которые раскроют тайну происходящего в вашей голове 10 цитат Роберта Сапольски, которые раскроют тайну происходящего в вашей голове

Цитаты из книги «Биология добра и зла. Как наука объясняет наши поступки»

Psychologies
Открыть в приложении