《力學(xué)園地》編輯部:春日已至,公園里經(jīng)??梢钥吹接行∨笥迅吲d地吹著絢麗的肥皂泡泡,我也想到了自己兒時(shí)的回憶。剛開(kāi)始想學(xué)著別人吹泡泡,但錯(cuò)用了清水,怎么也吹不出來(lái),后來(lái)才知道要換成肥皂水。時(shí)至今日,依然有個(gè)困惑存留在我心中:同樣是液體,為什么水吹不起泡泡而肥皂水就能呢?望專(zhuān)家?guī)兔獯?,多謝!
——一名讀者
感謝這位朋友的來(lái)信,能從生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,進(jìn)而提出困惑,這種對(duì)科學(xué)的好奇心非常值得贊賞!武際可老師曾在《力學(xué)與實(shí)踐》上發(fā)表過(guò)文章《從吹肥皂泡說(shuō)起》(2005
年,第27卷第6期),對(duì)這個(gè)問(wèn)題做出了專(zhuān)門(mén)的解釋。
原來(lái)物質(zhì)的分子一般都有一種附著于別的物質(zhì)表面上的能力,物理學(xué)家稱(chēng)之為“吸附”。有的物質(zhì)吸附能力特別強(qiáng),人們稱(chēng)之為“表面活性物質(zhì)”;有的物質(zhì)吸附力很弱或者根本沒(méi)有,就稱(chēng)其為“弱活性物質(zhì)”甚至是“無(wú)活性物質(zhì)”。人們從生活常識(shí)里知道,兩張紙之間沒(méi)有吸附力,所以郵票和信封無(wú)法粘在一起。但如果在郵票與信封之間涂上一層吸附力很強(qiáng)的漿糊或膠水,郵票和信封就能牢固地粘在一起了。
吸附現(xiàn)象不但存在于固體與液體之間,在固體與氣體、液體與氣體、液體與液體之間都會(huì)存在?,F(xiàn)在讓我們來(lái)看水,水的分子與別的物質(zhì)之間的表面活性就不太強(qiáng),例如有油脂的東西就粘不上水,所以要純粹用水來(lái)洗干凈帶油漬的衣服是很困難的。而肥皂或洗凈劑之類(lèi)的物質(zhì)卻有極強(qiáng)的表面活性,它一方面與水分子吸附力很強(qiáng),另一方面與油脂分子的吸附力也很強(qiáng)。用添加了肥皂或洗凈劑的水洗帶油漬的衣物,這些添加劑就能把油漬吸附住,并且把它拉到水里,所以洗起來(lái)就輕松多了。順便再說(shuō)一句有關(guān)寫(xiě)字的經(jīng)驗(yàn),要用毛筆往未脫脂的棉布上或有油脂的紙上寫(xiě)字,是很困難的,因?yàn)槟c油脂沒(méi)有吸附力。不過(guò)如果用肥皂往要寫(xiě)字的布或紙上擦幾下,再寫(xiě)就沒(méi)有困難了。或者往墨汁里加一滴洗滌劑,也可以達(dá)到同樣的效果。
讓我們?cè)倩氐綒馀莸膯?wèn)題。水不僅與別的物質(zhì)之間的吸附力不太強(qiáng),水分子之間的親和力也比較弱,所以要把純粹的水吹出氣泡來(lái)很不容易,稍微擾動(dòng)一下就破了。但是如果在水里添加少量吸附力很強(qiáng)的肥皂或洗滌劑,這些添加劑就在水分子之間發(fā)揮了吸附作用,使得水分子之間變得不易脫開(kāi)。于是用這種有添加劑的液體吹氣泡就很容易,吹出的氣泡即使受到較強(qiáng)烈的干擾也不會(huì)破裂。這就是為什么用肥皂水能吹出絢麗奪目的肥皂泡的道理。
(胡漫據(jù)相關(guān)資料摘編)