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。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。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。
纯水的表面张力为72.75mN/m,乙醇的表面张力为22.55mN/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。
泡泡的颜色其实是一个很常见的光学现象——薄膜干涉。所谓薄膜干涉,就是一束光照射于薄膜,由于折射率不同,光会被薄膜的上界面与下界面分别反射,因相互干涉而形成新的光,这现象称为薄膜干涉。新的光是上下界面反射光的叠加,两个界面的反射光可能干涉相长(强度增加)或干涉相消(强度减小),这取决于它们的相位关系。
有了上面那些知识,现在就来解答“为什么用洗洁精配成的泡泡水吹不出很多泡泡”这个童年迷思。确实,泡泡水的配方可不是洗洁精加水那么简单。一般来说,有以下成分:去离子水、表面活性剂、甘油、聚合物、pH调节剂。下面小编来给大家一一解释这些成分的作用。
水是作为溶剂的,这大家都知道,但为什么要强调用去离子水?为了让表面活性剂发挥最好的性能,最好用去离子水。在配方中当然少不了表面活性剂了,常见的有很多,洗洁精、洗手液、洗衣液等等都可以。至于甘油,其实没有什么特别的作用,主要是因为下面要用到的粘结剂不太溶于水,需要甘油来帮助它们溶解。
至于泡泡水中需要添加聚合物,很多人就可能就不知道了。它不仅能让泡泡膜变厚,还能让泡泡延展开来后更不容易破裂。还记得前面说到了泡泡膜的三明治结构吗?聚合物也有减缓泡泡膜水分蒸发的作用,让泡泡维持更长的时间。常见的聚合物添加剂有聚环氧乙烷(PEO)、瓜尔豆胶、聚乙烯醇(PVA,胶水中的就是它)等。
Soap Bubble Wiki给初学者提供了一个入门配方,请大家备好小马扎:1kg去离子水,40~65g洗洁精、1.5g瓜尔豆胶,2g泡打粉,适量甘油或酒精。除了配方,吹大泡泡的工具也很重要,下面这种自制的工具能吸取尽可能多的泡泡水,吹出大泡泡。还专门有个网站收集大泡泡的世界纪录。
有谁童年的时候不想吹个大泡泡呢?但是,当知道怎么吹大泡泡的时候,小时候无忧无虑的日子也像那五彩斑斓的泡泡一样随风飘散了,真让人怀念。