Wat is de wetenschap achter bubbels?

Bubbels zijn mooi, leuk en fascinerend, maar weet je wat ze zijn en hoe ze werken? Bekijk de wetenschap achter bubbels.

Een bubbel is een dunne laag zeepwater. Meeste van de bubbels die je ziet zijn gevuld met lucht, maar je kunt een bel maken met andere gassen, zoals koolstofdioxide. De film die de bel maakt, heeft drie lagen. Tussen twee lagen zeepmoleculen zit een dun laagje water. Elk zeepmolecuul is zo georiënteerd dat de polaire (hydrofiele) kop naar het water is gericht, terwijl de hydrofobe koolwaterstofstaart zich van de waterlaag uitstrekt. Het maakt niet uit welke vorm een ​​bel in eerste instantie heeft, hij zal proberen een bol te worden. De bol is de vorm die het oppervlak van de structuur minimaliseert, waardoor het de vorm is die de minste energie vereist om te bereiken.

Als bellen opstapelen, blijven ze dan bollen? Nee. Als twee bellen elkaar raken, zullen ze muren samenvoegen om hun oppervlakte te minimaliseren. Als bellen van dezelfde grootte samenkomen, zal de muur die ze scheidt plat zijn. Als bellen met verschillende afmetingen elkaar ontmoeten, zal de kleinere bel uitpuilen in de grote bel. Bubbels komen samen om muren te vormen onder een hoek van 120 graden. Als er voldoende bellen bij elkaar komen, vormen de cellen zeshoeken. Je kunt deze structuur observeren door

Hoewel zeepbellen zijn traditioneel gemaakt van (je raadt het al) zeep, de meeste bubbeloplossingen bestaan ​​uit wasmiddel in water. Glycerine wordt vaak als ingrediënt toegevoegd. Wasmiddelen vormen op vrijwel dezelfde manier bellen als zeep, maar wasmiddelen vormen zelfs bellen in leidingwater, dat ionen bevat die de vorming van zeepbellen kunnen voorkomen. De zeep bevat een carboxylaatgroep die reageert met calcium- en magnesiumionen, terwijl wasmiddelen die functionele groep missen. Glycerin, C₃H₅(OH)₃, verlengt de levensduur van een bel door zwakker te worden waterstofbruggen met water, waardoor de verdamping wordt vertraagd.