吹泡泡是大家最熟悉不过的童年游戏了。沾上一些泡泡水,轻轻吹一口气,一串串五彩斑斓的泡泡在阳光下随风飘散。泡泡水用光了后,爸妈又不愿意买一瓶新的,怎么办?小脑袋灵光一闪,倒一点洗洁精或者洗衣粉又或者洗发露,兑水配成一瓶“泡泡水”。可是这瓶“泡泡水”怎么吹都吹不出买的泡泡水那么多的泡泡了。这是为什么呢?
今天小编就来给大家解答这个童年迷思,顺便给大家一份配制泡泡水的秘籍。
●神奇的表面张力●
提到泡泡就不得不说一下表面张力这个概念,两种不同物态的物质之间界面上的张力被称为表面张力[1]。从分子力的层面来理解,表面张力是由物质内部的吸引力导致的。拿液体来说,液体内部分子之间的吸引力一般比气体中分子之间或气体与液体之间的分子之间的吸引力要大,使得液体收缩,表面好似紧绷的一层膜。从能量的角度来理解,表面的分子具有较高的分子势能,为了达到低能量的稳定状态,就需要减少表面分子的暴露,减小液体的表面积。要注意的是,它虽然有个名字中带个“力”,但实际上它的单位是N/m或J/m2。
纯水的表面张力为72.75N/m,乙醇的表面张力为22.55N/m,所以酒精的表面张力是要比纯水小的。减少纯水的表面张力还可以往里面加入表面活性剂。所谓表面活性剂,就是能使溶液表面张力显著下降的物质,表面活性剂一般为具有亲水基团(“头”)与疏水基团(“尾”)的有机两性分子。而溶于水中的无机盐则能增大表面张力。
十二烷基硫酸钠(看起来像毛毛虫),表面活性剂的一种,被广泛用于洗衣粉中|来源:Wikipedia
生活中的许多现象都和表面张力有关,比如水黾的轻功水上漂,一分的硬币浮在水面上,《三体》的曲率飞船的原理(误入)。
水黾轻功水上漂,破了它的轻功很简单,加点表面活性剂 | 来源:Wikipedia