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

Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Акико Ёсано: поэтесса, которая смело говорила об ущемлении прав женщин в Японии Акико Ёсано: поэтесса, которая смело говорила об ущемлении прав женщин в Японии

Акико Ёсано хлестко высказывалась о невидимом труде женщин и материнстве

Forbes
Почему у коршуна острое зрение Почему у коршуна острое зрение

Какие же особенности глаза позволяют птицам так хорошо видеть?

Наука и жизнь
Практические вопросы: Автомобильный кондиционер зимой Практические вопросы: Автомобильный кондиционер зимой

Нужно ли включать кондиционер зимой?

4x4 Club
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
Загадочные артефакты и кости: тайны древних народов, живших на Сунгирской стоянке Загадочные артефакты и кости: тайны древних народов, живших на Сунгирской стоянке

Для тех, кто не знает, что такое Сунгирь, собрали 10 интересных фактов

ТехИнсайдер
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
5 странных войн, в которых никто не погиб 5 странных войн, в которых никто не погиб

Не все войны были кровопролитными, в некоторых и вовсе никто не погиб!

Maxim
Библиофутурология: от фонокниги до книгофильма Библиофутурология: от фонокниги до книгофильма

Какие из их предсказаний писателей о будущем книг сбылись?

Наука и жизнь
Секс только после свадьбы: стоит ли игра свеч — непридуманная история Секс только после свадьбы: стоит ли игра свеч — непридуманная история

Что будет, если ненадолго отложить близость?

Psychologies
Перерасти Землю Перерасти Землю

Заселить Луну и Марс – смелая мечта или реальная перспектива?

Вокруг света
Стиль улиц: как герои фильмов Гая Ричи балансируют между гардеробами бандита и джентльмена Стиль улиц: как герои фильмов Гая Ричи балансируют между гардеробами бандита и джентльмена

Как костюмы гангстеров из фильмов Гая Ричи дают фору костюмам Джеймса Бонда

Правила жизни
Самые смертельные пандемии от доисторических времен до XXI века Самые смертельные пандемии от доисторических времен до XXI века

Самые страшные заболевания в истории

Maxim
Турбозапуски и премиумизация: как меняются массмаркет и миддл-бренды Турбозапуски и премиумизация: как меняются массмаркет и миддл-бренды

Российские бренды сегментов массмаркет и миддл меняются на глазах

РБК
Как женщины-операторы борются со стереотипами о «мужской профессии» Как женщины-операторы борются со стереотипами о «мужской профессии»

Женщины-операторы: как они выбрали путь и с какими препятствиями сталкиваются

Forbes
Смотреть миру в лицо: кем была первая женщина-фотожурналист в Японии Смотреть миру в лицо: кем была первая женщина-фотожурналист в Японии

Как Сасамото Цунэко переизобрела себя и триумфально вернулась в фотожурналистику

Forbes
«Успешный успех»: как не довести себя до нервного срыва в гонке достижений — советует психолог «Успешный успех»: как не довести себя до нервного срыва в гонке достижений — советует психолог

Как же сохранить спокойствие и уверенность на пути к успеху?

VOICE
5 способов, которыми Китай пытается поднять рождаемость 5 способов, которыми Китай пытается поднять рождаемость

Какие меры по содействию бракам и повышению рождаемости реализует Китай

Inc.
Ни минуты покоя: 6 загадочных преступлений, которые не получалось раскрыть годами Ни минуты покоя: 6 загадочных преступлений, которые не получалось раскрыть годами

Шесть загадочных убийств, на расследование которых ушли десятилетия

Правила жизни
Алтайскую пещеру назвали неандертальским наблюдательным пунктом Алтайскую пещеру назвали неандертальским наблюдательным пунктом

Российские археологи исследовали пещеру Верхняя Сибирячиха

N+1
Когда выбор становится невозможен: что такое FOBO — страх лучшего варианта Когда выбор становится невозможен: что такое FOBO — страх лучшего варианта

Что такое FOBO и как с ним жить?

VOICE
Темперамент имеет значение: сильные и слабые стороны сангвиника Темперамент имеет значение: сильные и слабые стороны сангвиника

Сангвиники — самые общительные и деятельные люди, но и у них есть минусы

Psychologies
Голы Роналду, титулы Месси и полвека в одном клубе: главные мировые рекорды в футболе Голы Роналду, титулы Месси и полвека в одном клубе: главные мировые рекорды в футболе

Forbes Sport представляет 10 мировых рекордов из мира футбола.

Forbes
Что делать, если мужчина не может достичь оргазма: 5 причин и их решения Что делать, если мужчина не может достичь оргазма: 5 причин и их решения

Как быть, если мужчина не может получить оргазм?

Psychologies
Шрёдингер в телевизоре Шрёдингер в телевизоре

Как нобелевские лауреаты по химии материализовали квантовые точки

N+1
Инфляция привела к шринкфляции Инфляция привела к шринкфляции

Почему производители пищевой продукции уменьшают размеры упаковки

Агроинвестор
История денег! Когда люди начали использовать кредитные карты История денег! Когда люди начали использовать кредитные карты

Трудно представить себе время, когда кредитные карты еще не существовали

ТехИнсайдер
Болезнь-загадка: причины и способы лечения эндометриоза Болезнь-загадка: причины и способы лечения эндометриоза

Что такое эндометриоз и почему его сложно не только предотвратить, но и выявить

Psychologies
Нобель бигфарме Нобель бигфарме

Премия по физиологии и медицине 2023 года открывает новые перспективы

Эксперт
«Я соперничаю с женщинами»: почему так происходит «Я соперничаю с женщинами»: почему так происходит

Почему женщины конкурируют друг с другом?

Psychologies
Открыть в приложении