想必大家在洗澡时都用过浴花或者浴球,但你有没有发现使用这种沐浴小工具时,会让浴液和香皂产生更多的泡泡。这是为什么呢?想要弄清楚这个问题,我们需要知道气泡是什么,洗浴液是怎么产生泡泡的,浴花又是通过什么样的结构让泡泡增多的。
顾名思义,气泡有气才有泡。当一碗水放在那里,不去管它时水面应该波澜不惊。但当你向水里吹气时,气体想要冲出水的包围与水外面的空气“兄弟”们会合。在这个过程中,空气会把水面撑开。这种液面包裹空气的状态就是我们所说的气泡。但是水不能包裹无限多的空气,就像纸包不住太大的书一样。空气最终会把水面撑破,然后水归水,气归气,两方相安无事。那么水究竟能容纳多大体积的气体,一直把气包在水里,形成一个稳定的泡泡呢?
水能包住多少气体由表面张力决定。什么是表面张力?表面张力就是液体分子之间一种相互牵制的作用。你可以把水分子想成一群“懒汉”,他们最舒服的状态就是平躺着什么也不做。但是讨厌的气体分子跑出来破坏了“懒汉”们的悠闲生活,把一些躺着的“懒汉”顶起来。被顶起来的“懒汉”固然想回到躺着的状态,其他的“懒汉”也不希望被那些起来的“懒汉”打扰,于是大家就极力想把他们拉回来。这种“拉”的作用就是表面张力。因此表面张力越大,“懒汉”们保持平躺的作用就越强,水的“伸缩性”就越差,也就越难包住气体。
平时我们接触到的洗涤剂、肥皂、浴液等统称为表面活性剂,其结构如图4.1.1所示。
图4.1.1 表面活性剂的结构(沈翔瀛、黄吉平作图)(www.xing528.com)
表面活性剂由两种截然不同的“头部”组成:一边是亲水的,一边是疏水的。亲水端会和水面紧紧相贴,而疏水端则会面向空气。疏水端的性质类似油脂类物质,其表面张力一般都比水要小。当肥皂液和水混在一起时,水的表面全部粘附着这样的表面活性剂,仿佛表面不是水而是油,这就大大降低了水的表面张力,使得肥皂液更容易产生气泡。
最后来看浴花。一般的浴花表面是网状结构,有很多小洞或网格。当我们把水和浴液倒在浴花上,由于网格的特殊结构,揉搓时大量的空气会在这些网格中穿过。网格一端附有表面活性剂的水膜便会包裹住这些揉搓过程中想要穿出网格的空气,于是泡沫就产生了。之所以浴花更容易产生泡沫,主要是这种网状结构会使揉搓中有更多的空气进入浴液,就如同吹泡泡的原理一样。现在大家知道为什么浴花或浴球能产生更多的泡泡了吧。
[1]本文作者为沈翔瀛和黄吉平。
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