|
Kto nie bawił się mydlanymi bańkami. Można je wytwarzać za pomocą zwykłej słomki do napojów, pęczka do dmuchania a nawet zabawkowego karabinu maszynowego. Aby uzyskać duże bańki, warto sporządzić mieszankę składającą się objętościowo z 6 części wody, 2 części dobrego płynu do mycia naczyń oraz 1 części gliceryny (do kupienia w aptece) i odstawić ją na kilka godzin. Za pomocą pęka z drutu, o średnicy nawet jednego metra można wyciągać ogromne mydlane balony, o ile oczywiście masz odpowiednio dużą wannę. |
|
|
Bańki powstające na skomplikowanych ramkach, jak na przykład sześcian, przyjmują specyficzne kształty, minimalizujące wielkość powierzchni. |
|
Pozostaje pytaniem, dlaczego dla wytworzenia długich baniek dodaje się mydła, które zmniejsza napięcie powierzchniowe cieczy. Pozornie, wydaje się, że zmniejszając napięcie powierzchniowe zmniejszamy siły, które trzymają bańkę razem. W rzeczywistości, dopiero po zmniejszeniu napięcia powierzchniowego, woda daje się rozciągać w długie warstwy - bez mydła siły spójności są zbyt silne. Kropla wody, bez mydła, jest obiektem bardzo zwartym! |
|
|
Jak to zatem się dzieje, że dodanie detergentów do wody zmniejsza jej napięcie powierzchniowe nawet tak bardzo, że naczynia po różnych tłuszczach (nierozpuszczalnych w wodzie) dają się umyć przy użyciu niewielkiej ilości płynu do mycia? Cząsteczki detergentów składają się z dwóch chemicznie różnych części, które są połączone wiązaniem kowalencyjnym. Jedna część zazwyczaj jest hydrofilowa (która przyciąga wodę), a druga hydrofobowa (najczęściej jest to łańcuch węglowodorowy) jak np. stearynian sodu CH3(CH2)16COONa (rysunek). |
|
|
|
|
|
Tego typu cząsteczki nazywane są amfifile (z greckiego: amfifile - kochające obu). Po dodaniu amfifili do np. wody z olejem, grupy hydrofilowe będą organizować wokół siebie molekuły wody, natomiast grupa hydrofobowa - cząsteczki tłuszczu w taki sposób by nie dopuszczać do powstania niekorzystnych energetycznie kontaktów wody z olejem. W podobny sposób, jakkolwiek gliceryna miesza się dobrze z wodą (oba związki są mocno polarne), dodanie detergentów do tej mieszaniny powoduje reorientację wzajemną molekuł wody i gliceryny prowadząc do bardziej energetycznie korzystniejszego uporządkowania, a tym samym zmniejszając napięcie powierzchniowe. |
|