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

Цивилизация Цивилизация

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

Вокруг света
Игорь Губарь: Пять проблем раритетного внедорожника, о которых вы вряд ли думали Игорь Губарь: Пять проблем раритетного внедорожника, о которых вы вряд ли думали

С чем вы столкнетесь, если приобретете раритетный внедорожник

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
Пятая «Ариан» улетает в историю Пятая «Ариан» улетает в историю

5 июля с космодрома Куру состоялся пуск европейской ракеты-носителя Ariane-5ECA+

Наука и техника
«Скелеты в шкафах» союзников «Скелеты в шкафах» союзников

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

Дилетант
Тыква: польза и вред. Что приготовить из главного осеннего продукта? Тыква: польза и вред. Что приготовить из главного осеннего продукта?

Польза и вред тыквы, а так же способы её приготовления

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
Справляемся с тревогой в домашних условиях: 6 вопросов автору техники «экспрессивное письмо» Справляемся с тревогой в домашних условиях: 6 вопросов автору техники «экспрессивное письмо»

Как, не обращаясь к психологу, справиться с чувством беспокойства?

Psychologies
Почему человеку нравятся кошки Почему человеку нравятся кошки

Задумывались ли вы когда-нибудь, почему именно нам нравятся коты?

ТехИнсайдер
В ритме трендов: как Фаррелл Уильямс, Канье Уэст и звезды K-pop меняют индустрию моды В ритме трендов: как Фаррелл Уильямс, Канье Уэст и звезды K-pop меняют индустрию моды

Музыка и мода: где заканчивается творчество и начинается суровый бизнес

Forbes
Ню в невесомости Ню в невесомости

Анна Грачевская – девушка явно не робкого десятка

Playboy
10 неожиданных способов применения бальзама для волос в быту, которые пригодятся абсолютно каждому 10 неожиданных способов применения бальзама для волос в быту, которые пригодятся абсолютно каждому

Бальзам для волос решит многочисленные бытовые проблемы

ТехИнсайдер
Верхом на вихре Верхом на вихре

Возможное будущее гражданской авиации

Популярная механика
Путешествуйте налегке, избегайте разговоров и меняйте маршрут: советы от агента МИ-6 Путешествуйте налегке, избегайте разговоров и меняйте маршрут: советы от агента МИ-6

Отрывок из книги «Быть готовым ко всему. Приемы агентов МИ-6 для гражданских»

Forbes
Антиматерия упала вниз Антиматерия упала вниз

Гравитация Земли притягивает атомы антивещества

N+1
Почему и когда вампиры начали ненавидеть оборотней Почему и когда вампиры начали ненавидеть оборотней

Почему началось соперничество между самыми известными мистическими существами?

ТехИнсайдер
Аллергия начинается с микробиома Аллергия начинается с микробиома

С каждым годом растёт число людей, страдающих аллергиями. В чём причина?

Здоровье
Снова синяк! Откуда берутся гематомы на теле без видимых причин Снова синяк! Откуда берутся гематомы на теле без видимых причин

Иногда синяки на теле свидетельствуют о наличии тяжелого заболевания

Лиза
В 5000-летней гробнице одной из первых египетских правительниц нашли винный склад В 5000-летней гробнице одной из первых египетских правительниц нашли винный склад

Мернейт, или Мерит-Нейт жила около XXX века до нашей эры

N+1
Александра Захарова: «Отец выстраивал не столько роли на сцене, сколько судьбы актерские» Александра Захарова: «Отец выстраивал не столько роли на сцене, сколько судьбы актерские»

Дочь Марка Захарова поделилась воспоминаниями об отце

Коллекция. Караван историй
«Рептилии»: как нас разочаровал детектив с Джастином Тимберлейком и Бенисио Дель Торо «Рептилии»: как нас разочаровал детектив с Джастином Тимберлейком и Бенисио Дель Торо

Несмотря на звездный состав, этот детектив получился очень унылым и заурядным

Forbes
Лапша и большие данные: как Пегги Чернг покорила США азиатским фастфудом Лапша и большие данные: как Пегги Чернг покорила США азиатским фастфудом

Американка Пегги Чернг создала настоящий McDonald's в мире китайской еды

Forbes
Ушить желудок Ушить желудок

Что такое бариатрия и кому действительно это требуется

Лиза
«Комплексы»: как термин Юнга стал популярным и что он означает «Комплексы»: как термин Юнга стал популярным и что он означает

Откуда пошло понятие «комплексы» и каков его глубинный смысл

Psychologies
«Мазохизм присущ нам априори». Почему людям нравятся истории про маньяков и как тру-крайм может повлиять на психику «Мазохизм присущ нам априори». Почему людям нравятся истории про маньяков и как тру-крайм может повлиять на психику

Как появился формат тру-крайм и почему людям так нравятся сюжеты про маньяков

СНОБ
Объединенные решения Объединенные решения

Как корпоративный мир переживает бум продуктов для внутренних коммуникаций

РБК
«Не хочу детей»: женщина рассказали о причинах, по которым решили не становиться матерями «Не хочу детей»: женщина рассказали о причинах, по которым решили не становиться матерями

Причины, по которым женщины решают не заводить детей

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

Какая работа подходит холерикам и как воспитывать ребенка-холерика

Psychologies
Замуж за царя: как проходили смотры невест для русских правителей Замуж за царя: как проходили смотры невест для русских правителей

Как проходил кастинг будущих цариц в средневековой Руси?

Forbes
Какими были школьные завтраки лауреата «Золотого глобуса» Стэнли Туччи Какими были школьные завтраки лауреата «Золотого глобуса» Стэнли Туччи

Лауреат «Золотого глобуса» Стэнли Туччи написал книгу «Вкус. Кулинарные мемуары»

СНОБ
Открыть в приложении