泡沫洗手液為什么一按就能出泡沫？

生活中，洗衣液、沐浴露、洗頭膏都是我們?nèi)粘Ｇ鍧嵥栉锲贰Ｋ鼈兊姆N類各異，有的雙手摩擦就可以產(chǎn)生豐富的泡沫，有的則是無泡的類型。人們在選擇有泡和無泡類型上也各有偏好，對廣大泡沫黨而言，豐富且細(xì)膩的泡沫就是“洗得干凈”的代名詞。但你知道嗎，小小泡沫的背后，也藏著不少科學(xué)小秘密哦。

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泡沫是如何產(chǎn)生的？

****泡沫從定義上來說是由不溶性氣體分散在液體或熔融固體中所形成的分散物系。泡沫在日常生活中普遍存在。例如：搖晃礦泉水瓶，水面可能會出現(xiàn)稍縱即逝的泡沫；若是再往這個瓶子里添加一些肥皂水，那么就會發(fā)現(xiàn)相比于之前很快破滅的“水泡沫”，裝有肥皂水的瓶子中產(chǎn)生的泡沫持續(xù)的時間更長，也不容易破，不少人的童年樂趣“吹泡泡”也是如此。

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這兩種泡泡之所以在“壽命”上存在差異，是“排水效應(yīng)”不同的體現(xiàn)。我們都知道，由于引力作用，水會往低處流，因此泡沫外層的水也會很自然地往下流，然而由于肥皂水中存在的一些物質(zhì)可以對抗排水效應(yīng)，從而使肥皂水的泡沫可以長時間存在。

肥皂水中可以對抗排水效應(yīng)的神秘物質(zhì)就是大名鼎鼎的表面活性劑，它有一個響當(dāng)當(dāng)?shù)拿枴I(yè)味精。它的種類豐富，有超過一萬種。殺蟲劑、農(nóng)藥以及洗衣粉、肥皂、洗發(fā)水中都有它的身影，在食品工業(yè)中也往往需要它。因此曾有人說：“如果沒有表面活性劑，有90%的化學(xué)工作者將會失業(yè)?！?/p>

從構(gòu)成來講，表面活性劑分子具有典型的兩端結(jié)構(gòu)：一端是親水而憎油的基團(tuán)，該基團(tuán)易溶于水，被稱為親水基；另一端是親油而憎水的基團(tuán)，該基團(tuán)不溶于水而易溶于油，被稱為憎水基。這樣的兩端結(jié)構(gòu)使表面活性劑具有了清潔功能。表面活性劑的親水基與水的相互作用更強，會形成親水外層，而憎水基則與水相互排斥，因此表面活性劑分子會在水中定向排列。

綠色為親水基，黃色為憎水基

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如此排列的妙處在于，削弱了水分子之間的引力，降低了水的表面張力。簡單來說，這樣既可以讓衣服快速且充分地濕潤，同時促使污漬分散乳化，從衣服表面脫落下來。

當(dāng)表面活性劑在水表面排滿后，水的表面張力就降到了最低，其他表面活性劑分子就進(jìn)入溶液，形成膠束。膠束是排列有序的無數(shù)個表面活性劑分子，呈球狀或棒狀的聚集，親水基團(tuán)朝外，親油基團(tuán)朝里。

表面活性劑在水中的排列形式

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在形成泡泡的過程中，表面活性劑作為起泡劑和穩(wěn)泡劑而起作用。將起泡劑加入水溶液中，其親水基與水分子強烈地互相吸引，朝向水層；而憎水基處于空氣中或氣泡內(nèi)，在界面層或表面上的定向排列，從而降低界面張力或表面張力。起泡劑有利于形成分布均勻且孔徑適中的小氣泡，并保證氣泡上升形成泡沫層。

起泡劑在氣-液界面的吸附示意圖

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氣泡容易破裂怎么辦？這時就需要穩(wěn)泡劑了。穩(wěn)泡劑與泡沫有較強的親和力，可有效地吸附在已形成泡沫的表面，從而將泡沫有效包裹，使得已形成的泡沫更為穩(wěn)定，減少了氣泡兼并和破裂現(xiàn)象。穩(wěn)泡劑的使用，也讓氣泡的分布更為均一且細(xì)小，起泡高度較高。

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如何產(chǎn)生更多的泡泡？

小時候我們吹泡泡常常會使用一種帶有閉合圓圈的工具，其作用是將液體在其中的空間上鋪展成薄膜，便于人們向薄膜中吹入空氣，使其拉伸。再依靠液體表面的張力，讓被拉伸的薄膜自發(fā)收緊閉合，形成氣泡。舉一反三，為了在吹泡泡時，產(chǎn)生更多的氣泡，提高空氣和液體混合的效率，人們采用了最為直接的辦法，即增加圓圈的數(shù)量。越多閉合圓圈，就可以產(chǎn)生越多的泡泡。

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還有我們洗澡時用的浴花，洗臉用的海綿，它們密布的網(wǎng)狀或多孔結(jié)構(gòu)，也起到了同樣的作用，有利于液體和空氣的充分混合，從而形成細(xì)膩的泡沫。起泡瓶也是如此，它可以將空氣和液體快速混合，若是我們打開起泡瓶的手壓泵頭，會發(fā)現(xiàn)秘訣同樣是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)——篩網(wǎng)。

近年來，泡沫泵頭的利用度很高，在其咽喉處的膨大氣室是產(chǎn)生泡沫的關(guān)鍵。在第一次按壓后松開時，在泵頭上部形成低壓，空氣進(jìn)入氣室中，液體也被帶到泵頭上部。第二次按壓時，氣室的氣壓增大，液體與空氣進(jìn)入位于管道上的篩網(wǎng)，這樣就會吹出泡泡。篩網(wǎng)越小，吹出的泡泡越小，泡沫越細(xì)膩。

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說到這里，你是否明白了和泡泡相關(guān)的這些知識呢？原來，泡泡的產(chǎn)生離不開表面活性劑；原來，產(chǎn)生更多泡泡的秘訣是網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)。