肥皂泡的奥秘：大却不持久？

假日的公园里常能见到有人吹肥皂泡，五颜六色的肥皂泡不仅仅是孩子们的爱物，肥皂泡的形态、颜色、成分等也是科学家们研究的问题。同学们有没有思考过：为什么肥皂液能形成肥皂泡，并且能越吹越大？可肥皂泡又为何那么容易破，难以维持很长时间？

为了回答上面两个问题，让我们先看看肥皂泡到底是什么。其实，肥皂泡就是肥皂液包裹着空气的球状气泡。那么，没有固定形状的液体又是怎么支撑起肥皂泡的呢？这一切归功于液体的表面张力。表面张力存在于液体表面，它能使液面趋向于最小的表面积。表面张力能让液膜绷紧同时也增加了气泡内的压力，所以肥皂泡内气体气压略大于外界气压。对稳定存在的液膜而言，外界气压、内部气体气压与表面张力三者平衡。

表面张力由液体分子相互吸引产生，就好像液面附近的水分子们手拉着手，大家的共同作用形成液面方向的牵引力。有趣的是，在水里放肥皂后，表面张力并没有增加反而减小了。肥皂内部的脂肪酸金属盐成分会替代液膜表面的部分水分子，致使表面水分子数量比纯水少，于是，由水分子之间的吸引产生的表面张力也就减弱了。而纯水的表面张力对形成泡而言过大。但是，只要水和肥皂以恰当的比例混合，使得液膜的表面张力大小合适，就能形成比较稳定的肥皂泡。

曾经有人把大小两个肥皂泡连起来，发现大泡变得更大，而小泡变得更小。这是因为，大肥皂泡的表面张力比小肥皂泡的小，其内部气体气压也小，而小肥皂泡的表面张力比大肥皂泡的大，内部气体气压也大。

另一方面，造成肥皂泡破裂有很多因素。比如，外界的接触很容易突破肥皂泡表面的液膜，这就相当于在气球上戳了一个洞。此外，我们可以看到，即使不被额外触碰，肥皂泡过一段时间也会破裂，这是因为维持液膜在重力作用下，液膜中的水向下聚集导致液膜越来越薄，再加上肥皂泡内部气压比外界气压大，一旦液面有薄弱环节，气体就会从肥皂泡内部冲出，于是肥皂泡破裂。当然，自然的蒸发也会使液膜越来越薄，导致肥皂泡无法稳定存在。(www.xing528.com)

［附］ 自己动手做实验：如何获得大而持久的肥皂泡？

普通的肥皂泡不会特别大，为了吹出大而持久的肥皂泡，一方面需要慢慢吹，让肥皂液分布均匀，另一方面，可以保持湿润的环境以减少蒸发，因为干燥的天气水分蒸发会很厉害，肥皂泡难以“长寿”。此外，尝试调整配方比例，试着加入甘油或白糖等添加剂，也可能达到效果。还有，想办法把肥皂泡冰冻起来也是增加肥皂泡寿命的一个好方法。

[1]本文作者为邱桐、黄吉平。