为什么泡沫一触就破了,我们都是泡沫轻轻一碰就破

撰文/徐海 杨敏 楚婉苓

本文节选自《知识就是力量》杂志

吹泡泡，

想必很多小伙伴都不陌生，

用吸管蘸一些肥皂水就能吹出来。

但是，美好也是短暂的！

就像歌曲里唱得一样：

“早该知道泡沫 一触就破”。

当然，被我们吹起来的泡泡，

如果不去触碰它，

在一定时间内也是可以稳定存在的。

这是为什么呢？

揭秘时刻

通过经验，我们都知道泡泡不能用纯水吹出来，这是因为纯水的表面张力很大，水分子会紧紧地聚在一起，所以它只会成为水滴而不能成为中空的泡泡。但是在水中加入肥皂，就可以吹起泡泡，且泡泡可以在一定时间内稳定存在，是因为表面活性剂的作用。

表面活性剂(如肥皂水)减小了水的表面张力，液体分子之间有比较强的分子间力，在数学上，相同的体积球形表面积最小，所以泡泡就会成为球形。泡泡膜上的水分子蒸发较快，因此，湿度大时，泡泡存在的时间就较久。

无论何种表面活性剂(肥皂是阴离子表面活性剂)，其分子结构均由两部分构成：一端为亲水头基，另端为疏水尾链。亲水头基受到水分子向下的吸引力，但这种吸引力显然弱于水分子之间的吸引力，原因是亲水头基的极性弱于水分子；疏水尾链受到空气分子向上的吸引力，且这种吸引力要强于空气分子与水分子的吸引力，原因是相对较大的体积使疏水尾链可以与更多空气分子接触，同时更弱的极性也使疏水尾链能更好地与空气分子互相融合吸引。

表面分子结构示意图

整体而言，向下的引力减弱，向上的引力，上升，表面活性剂分子的受力不平衡状况要弱于水分子，因此有表面活性剂分子排列的水溶液表面，显然比单纯的水分子表面受力不平衡的情况要弱，宏观上看，就是表面张力降低。因此，泡泡在一定时间内就可以稳定存在啦。

不仅如此，

“泡泡”里隐藏的科学知识还有很多呢

比如：

为什么阳光下的泡泡是彩色的？

怎么样吹出多层泡泡？

……

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肥皂泡为什么会破？

1、肥皂泡的生命是短暂的，组成泡泡的液体受到重力影响会不停地向下运动，这导致本来只有微米厚度的肥皂膜的上方变得更薄，最终它的张力无法平衡拉普拉斯压力；与此同时，泡泡的液体会不停蒸发，这也会使它越来越薄，最后破裂。

2、当用干燥的手指触碰到肥皂泡的表面时，也会导致接触点位置的膜发生破裂。这是因为在接触泡泡的瞬间向它传递了能量，这会破坏泡泡表面力的平衡；皮肤的表面的油脂与肥皂膜的化学反应也是泡泡破裂的原因之一。

肥皂泡的物理学

肥皂泡内外压力是存在差异的，它内部的压力要更大一些，类似于一个气球，这也是那层肥皂膜得以存在的真正原因。

当对一个肥皂泡进行力的分解时，就会发现在任何一个肥皂泡上至少存在以下几个力：外部空气向内的压力、内部空气向外的压力、肥皂膜的表面张力、地球的引力以及肥皂泡的浮力。

在这些力中，表面张力起着关键作用，它维持着肥皂泡内外压力的平衡，也决定了泡泡的内部压力总是大于外部压力。作用于肥皂泡表面的压力差被称为拉普拉斯压力，计算这个压力差有一组复杂公式，它与肥皂泡的大小、膜厚度、温度以及液体的性质等等相关。

为什么肥皂泡用手一碰就破，而用吸管插入不破，直到

肥皂泡的破裂主要是由于其表面张力受到破坏.
手接触肥皂泡时面积较大,且较为干燥,还带有少量油质,这时对于少量的水来说,手是一种不浸润物质,当手接触到肥皂泡时,接触部分由于手的干燥迅速蒸发,导致肥皂泡破裂.如果先把手充分湿润,接触肥皂泡的时候,就不会立刻破裂.
吸管本身是浸润物质,且面积较小,接触到肥皂泡时,接触面不会由于迅速蒸发而破裂.