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生活中,洗衣液、沐浴露、洗頭膏都是我們(men) 日常清潔所需物品。它們(men) 的種類各異,有的雙手摩擦就可以產(chan) 生豐(feng) 富的泡沫,有的則是無泡的類型。人們(men) 在選擇有泡和無泡類型上也各有偏好,對廣大泡沫黨(dang) 而言,豐(feng) 富且細膩的泡沫就是“洗得幹淨”的代名詞。但你知道嗎,小小泡沫的背後,也藏著不少科學小秘密哦。

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泡沫是如何產(chan) 生的?
****泡沫從(cong) 定義(yi) 上來說是由不溶性氣體(ti) 分散在液體(ti) 或熔融固體(ti) 中所形成的分散物係。泡沫在日常生活中普遍存在。例如:搖晃礦泉水瓶,水麵可能會(hui) 出現稍縱即逝的泡沫;若是再往這個(ge) 瓶子裏添加一些肥皂水,那麽(me) 就會(hui) 發現相比於(yu) 之前很快破滅的“水泡沫”,裝有肥皂水的瓶子中產(chan) 生的泡沫持續的時間更長,也不容易破,不少人的童年樂(le) 趣“吹泡泡”也是如此。

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這兩(liang) 種泡泡之所以在“壽命”上存在差異,是“排水效應”不同的體(ti) 現。我們(men) 都知道,由於(yu) 引力作用,水會(hui) 往低處流,因此泡沫外層的水也會(hui) 很自然地往下流,然而由於(yu) 肥皂水中存在的一些物質可以對抗排水效應,從(cong) 而使肥皂水的泡沫可以長時間存在。
肥皂水中可以對抗排水效應的神秘物質就是大名鼎鼎的表麵活性劑,它有一個(ge) 響當當的名號——工業(ye) 味精。它的種類豐(feng) 富,有超過一萬(wan) 種。殺蟲劑、農(nong) 藥以及洗衣粉、肥皂、洗發水中都有它的身影,在食品工業(ye) 中也往往需要它。因此曾有人說:“如果沒有表麵活性劑,有90%的化學工作者將會(hui) 失業(ye) 。”
從(cong) 構成來講,表麵活性劑分子具有典型的兩(liang) 端結構:一端是親(qin) 水而憎油的基團,該基團易溶於(yu) 水,被稱為(wei) 親(qin) 水基;另一端是親(qin) 油而憎水的基團,該基團不溶於(yu) 水而易溶於(yu) 油,被稱為(wei) 憎水基。這樣的兩(liang) 端結構使表麵活性劑具有了清潔功能。表麵活性劑的親(qin) 水基與(yu) 水的相互作用更強,會(hui) 形成親(qin) 水外層,而憎水基則與(yu) 水相互排斥,因此表麵活性劑分子會(hui) 在水中定向排列。

綠色為(wei) 親(qin) 水基,黃色為(wei) 憎水基
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如此排列的妙處在於(yu) ,削弱了水分子之間的引力,降低了水的表麵張力。簡單來說,這樣既可以讓衣服快速且充分地濕潤,同時促使汙漬分散乳化,從(cong) 衣服表麵脫落下來。
當表麵活性劑在水表麵排滿後,水的表麵張力就降到了最低,其他表麵活性劑分子就進入溶液,形成膠束。膠束是排列有序的無數個(ge) 表麵活性劑分子,呈球狀或棒狀的聚集,親(qin) 水基團朝外,親(qin) 油基團朝裏。

表麵活性劑在水中的排列形式
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在形成泡泡的過程中,表麵活性劑作為(wei) 起泡劑和穩泡劑而起作用。將起泡劑加入水溶液中,其親(qin) 水基與(yu) 水分子強烈地互相吸引,朝向水層;而憎水基處於(yu) 空氣中或氣泡內(nei) ,在界麵層或表麵上的定向排列,從(cong) 而降低界麵張力或表麵張力。起泡劑有利於(yu) 形成分布均勻且孔徑適中的小氣泡,並保證氣泡上升形成泡沫層。

起泡劑在氣-液界麵的吸附示意圖
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氣泡容易破裂怎麽(me) 辦?這時就需要穩泡劑了。穩泡劑與(yu) 泡沫有較強的親(qin) 和力,可有效地吸附在已形成泡沫的表麵,從(cong) 而將泡沫有效包裹,使得已形成的泡沫更為(wei) 穩定,減少了氣泡兼並和破裂現象。穩泡劑的使用,也讓氣泡的分布更為(wei) 均一且細小,起泡高度較高。

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如何產(chan) 生更多的泡泡?
小時候我們(men) 吹泡泡常常會(hui) 使用一種帶有閉合圓圈的工具,其作用是將液體(ti) 在其中的空間上鋪展成薄膜,便於(yu) 人們(men) 向薄膜中吹入空氣,使其拉伸。再依靠液體(ti) 表麵的張力,讓被拉伸的薄膜自發收緊閉合,形成氣泡。舉(ju) 一反三,為(wei) 了在吹泡泡時,產(chan) 生更多的氣泡,提高空氣和液體(ti) 混合的效率,人們(men) 采用了最為(wei) 直接的辦法,即增加圓圈的數量。越多閉合圓圈,就可以產(chan) 生越多的泡泡。

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還有我們(men) 洗澡時用的浴花,洗臉用的海綿,它們(men) 密布的網狀或多孔結構,也起到了同樣的作用,有利於(yu) 液體(ti) 和空氣的充分混合,從(cong) 而形成細膩的泡沫。起泡瓶也是如此,它可以將空氣和液體(ti) 快速混合,若是我們(men) 打開起泡瓶的手壓泵頭,會(hui) 發現秘訣同樣是網狀結構——篩網。
近年來,泡沫泵頭的利用度很高,在其咽喉處的膨大氣室是產(chan) 生泡沫的關(guan) 鍵。在第一次按壓後鬆開時,在泵頭上部形成低壓,空氣進入氣室中,液體(ti) 也被帶到泵頭上部。第二次按壓時,氣室的氣壓增大,液體(ti) 與(yu) 空氣進入位於(yu) 管道上的篩網,這樣就會(hui) 吹出泡泡。篩網越小,吹出的泡泡越小,泡沫越細膩。

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說到這裏,你是否明白了和泡泡相關(guan) 的這些星空体育官网入口网站呢?原來,泡泡的產(chan) 生離不開表麵活性劑;原來,產(chan) 生更多泡泡的秘訣是網狀的結構。
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