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

Горе без ума Горе без ума

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

Вокруг света
Без времени: зачем современному миру организации-долгожители Без времени: зачем современному миру организации-долгожители

Организации, которые смогли пережить несметное число государственных формаций

Forbes
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
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
Фортуна любит везучих Фортуна любит везучих

Как гарантированно привлечь удачу без глупых суеверий и магии

Maxim
«Новый вызов для лидеров нашего времени» «Новый вызов для лидеров нашего времени»

Кому нужно ESG-образование, зачем и чему учиться

РБК
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
Хорошие ужастики 90-х, которые почти никто не видел Хорошие ужастики 90-х, которые почти никто не видел

Хорроры 90-х, которые прошли мимо массового зрителя по разным причинам

Maxim
Литовцы или литвины? Литовцы или литвины?

Кто в большей степени имеет право считаться наследниками Великого княжества?

Дилетант
«Фрау» Любови Мульменко: сказка о рыцаре и балерине из российской глубинки «Фрау» Любови Мульменко: сказка о рыцаре и балерине из российской глубинки

«Фрау» — обаятельный фильм с совсем не сказочным финалом

Forbes
Как супруги знаменитостей реагируют на секс-сцены с участием любимых Как супруги знаменитостей реагируют на секс-сцены с участием любимых

Эти люди регулярно наблюдают, как их бойфренды занимаются сексом с кем-то другим

Cosmopolitan
Кинотехника: на грани третьей весны Кинотехника: на грани третьей весны

Как начинался кинематограф и какие потрясения он пережил

Знание – сила
Орудия пыток Орудия пыток

Для допросов с применением пыток были придуманы самые разные приспособления

Дилетант
Как выглядели светофоры в СССР? Спойлер: совсем не так, как сейчас Как выглядели светофоры в СССР? Спойлер: совсем не так, как сейчас

Как выглядели светофоры 70 лет назад?

ТехИнсайдер
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
Павел Пепперштейн — о любви к роману Достоевского «Бесы»; о том, каково быть литературным персонажем, и о связи между чтением и мастурбацией Павел Пепперштейн — о любви к роману Достоевского «Бесы»; о том, каково быть литературным персонажем, и о связи между чтением и мастурбацией

Пепперштейн рассказывает о важных для себя книгах — прочитанных, недочитанных

Правила жизни
Как разбудить любовь к себе? Советы астролога Как разбудить любовь к себе? Советы астролога

Все аспекты, связанные с любовью и деньгами, находятся под управлением Венеры

VOICE
Как я отказалась от кофе, завела дневник благодарностей и стала спокойнее Как я отказалась от кофе, завела дневник благодарностей и стала спокойнее

Как стать спокойнее, научившись ценить и видеть хорошее в своей жизни

Psychologies
Английский джентльмен и главный хулиган: фильмы Гая Ричи от худшего к лучшему Английский джентльмен и главный хулиган: фильмы Гая Ричи от худшего к лучшему

Непредвзятая оценка фильмографии британца Гая Ричи

Правила жизни
Вещи, с которыми ассоциируется исключительно СССР Вещи, с которыми ассоциируется исключительно СССР

Самые простые бытовые предметам, которые неотделимы от советского образа жизни

Maxim
Как быстро удалить старые обои со стен: сохраните себе нервы во время ремонта Как быстро удалить старые обои со стен: сохраните себе нервы во время ремонта

Есть ли способ быстро убрать обои со стен без остатков бумаги и следов клея

ТехИнсайдер
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
Что такое упражнения Кегеля и как их правильно выполнять Что такое упражнения Кегеля и как их правильно выполнять

Кому стоит выполнять упражнения Кегеля и как делать это правильно

РБК
Как наладить режим сна: 10 важных рекомендаций, которые работают Как наладить режим сна: 10 важных рекомендаций, которые работают

Шортлист рекомендаций, которые помогут отладить сон

Правила жизни
Самые возрастные спортсмены в истории: Хоу играл в НХЛ в 52, на ринг выходили в 59 Самые возрастные спортсмены в истории: Хоу играл в НХЛ в 52, на ринг выходили в 59

Самые старые профессиональные атлеты из разных видов спорта

Forbes
10 удивительных фактов про ЗАЗ-965 — «горбатый» «Запорожец» 10 удивительных фактов про ЗАЗ-965 — «горбатый» «Запорожец»

ЗАЗ-965 «Запорожец», вошедший в историю по прозвищем «горбатый»

Maxim
Очень деловой человек. Кто придумал ледокол Очень деловой человек. Кто придумал ледокол

Михаил Бритнев был не ученым, а предпринимателем. Но именно он придумал ледокол

СНОБ
Брутальное чтиво: 5 книг о викингах Брутальное чтиво: 5 книг о викингах

Пять книг для тех, кто интересуется культурой средневековой Скандинавии

Maxim
«Богоматерь цветов». Как Жан Жене открыл мировой литературе французскую подворотню «Богоматерь цветов». Как Жан Жене открыл мировой литературе французскую подворотню

«Богоматерь цветов» Жана Жене — главная книга о перверсии и криминальном мире

СНОБ
Как избавиться от страха за пять минут Как избавиться от страха за пять минут

Откуда «растут ноги» и как справиться с любым страхом за пять минут?

VOICE
Открыть в приложении