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

Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

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

Популярная механика
Как Анна Щетинина стала первой в мире женщиной — капитаном дальнего плавания Как Анна Щетинина стала первой в мире женщиной — капитаном дальнего плавания

Как уроженка Приморья Анна Щетинина проложила себе путь к капитанскому мостику

Forbes
«Добрый» диктатор «Добрый» диктатор

Хрущёв искренне пытался улучшить жизнь народа. Но получилось... как всегда?

Дилетант
Антиматерия упала вниз Антиматерия упала вниз

Гравитация Земли притягивает атомы антивещества

N+1
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
Маленькая и победоносная Маленькая и победоносная

Война между Францией и Пруссией стала триумфом Бисмарка

Дилетант
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
Городской остров тепла сделал листья рожковой кислицы красными Городской остров тепла сделал листья рожковой кислицы красными

Листья с высоким содержанием антоцианов оказались устойчивее к тепловому стрессу

N+1
Самые смертельные пандемии от доисторических времен до XXI века Самые смертельные пандемии от доисторических времен до XXI века

Самые страшные заболевания в истории

Maxim
Маленькие взрослые: 4 типа парентификации и их последствия Маленькие взрослые: 4 типа парентификации и их последствия

В каких семьях возникает парентификация и как она влияет на нашу жизнь

Psychologies
Порнозависимость: что это и как с ней бороться Порнозависимость: что это и как с ней бороться

Когда просмотр порно становится зависимостью?

РБК
Место, время, человек: из чего складывается сибирский кинематограф Место, время, человек: из чего складывается сибирский кинематограф

Разбираемся в уникальности языка и формы современного сибирского кино

Правила жизни
9 вредных советов Григория Остера, которые впору брать на вооружение всем взрослым россиянам 9 вредных советов Григория Остера, которые впору брать на вооружение всем взрослым россиянам

С детства обожаемые советы от Григория Остера

Maxim
6 мужских домыслов о том, что доставляет женщине сексуальное удовольствие 6 мужских домыслов о том, что доставляет женщине сексуальное удовольствие

Какими мифами руководствуются мужчины, желая доставить удовольствие женщинам

Psychologies
Люди с неограниченными возможностями Люди с неограниченными возможностями

Иногда прогресс толкают вперед те, кто сам испытывает трудности с движением

Men Today
Свержение Аполлона Свержение Аполлона

Как возник «лунный заговор» — главная теория фальсификации XX века

Вокруг света
Коллективизация прошлого Коллективизация прошлого

«Полезное прошлое»: как придумывали историю СССР

Weekend
Идеальная любовница: как перфекционизм мешает женщинам наслаждаться сексом Идеальная любовница: как перфекционизм мешает женщинам наслаждаться сексом

Беспокойство — главный враг возбуждения, особенно у женщин

Psychologies
Чек-лист: 17 признаков токсичной дружбы Чек-лист: 17 признаков токсичной дружбы

Есть множество признаков для выявления токсичной дружбы. Вот 17 распространенных

Inc.
Миллиардер, филантроп: как жил Чарльз Фрэнсис Фини — основатель Duty Free Миллиардер, филантроп: как жил Чарльз Фрэнсис Фини — основатель Duty Free

Чарльз Фрэнсис Фини заработал миллиарды и раздал их на благотворительность

Правила жизни
Как пережить рак у близкого человека: личная история врача и рекомендации Как пережить рак у близкого человека: личная история врача и рекомендации

Что делать, если вы столкнулись с онкологическим диагнозом у близкого человека?

Psychologies
Расстрел Белого дома: что на самом деле случилось в Москве 4 октября 1993-го? Расстрел Белого дома: что на самом деле случилось в Москве 4 октября 1993-го?

Что случилось в Москве 4 октября 1993-го?

Maxim
Интерьер о природе Интерьер о природе

Натуральные материалы и сдержанная природная палитра: квартира для дизайнера

SALON-Interior
Как Binance взлетела на неудачном запуске фирменного токена Как Binance взлетела на неудачном запуске фирменного токена

Как Binance обернула крупнейший провал себе на пользу

Forbes
Вузы и социальные предприниматели: зачем они друг другу? | Universities and Social Entrepreneurs: A Mutually Beneficial Alliance? Вузы и социальные предприниматели: зачем они друг другу? | Universities and Social Entrepreneurs: A Mutually Beneficial Alliance?

Взаимодействие университетов и социального бизнеса — распространенная практика

Позитивные изменения
Тошнит от еды, но есть хочется: почему может возникать отвращение к пище Тошнит от еды, но есть хочется: почему может возникать отвращение к пище

Почему от вида еды у человека может возникать отвращение к пище и тошнота?

ТехИнсайдер
Ирония судьбы на французском: как Вуди Аллен переизобретает себя в Европе Ирония судьбы на французском: как Вуди Аллен переизобретает себя в Европе

«Великая ирония»: почему именитые режиссеры все больше заняты самоповтором

Forbes
Посмотрите на затонувшие корабли Японии и США: история битвы за Мидуэй! Посмотрите на затонувшие корабли Японии и США: история битвы за Мидуэй!

Фотографии и видео обломков битвы за Мидуэй

ТехИнсайдер
10 лунных городов 10 лунных городов

Фантастические проекты лунных поселений

Вокруг света
Докричаться до небес: как извлечь пользу из самых популярных магических практик Докричаться до небес: как извлечь пользу из самых популярных магических практик

Какие психологические механизмы стоят за гаданием на кофейной гуще и гороскопами

Psychologies
Открыть в приложении