Невзирая на глобальное потепление, настоящие русские морозы случаются почти каждую зиму. Дождавшись холодов, хорошенько оденьтесь: чтобы устроить опыт с ледяными пузырьками, нужно выйти на улицу.
Слово «вечность», которое Кай выкладывал в палатах Снежной королевы, — пожалуй, самое уместное для букв изо льда. Для воздушных, быстро исчезающих мыльных пузырей лучше подходит «мгновение». Но зима позволяет соединить эти противоположности, получив изящные и хрупкие кристаллические сферы. В морозный день осторожно усадите мыльный пузырь на заснеженную поверхность, и он быстро зарастет крошечными ледышками — мимолетными, как дыхание, и холодными, как вечность.
Нам понадобится
Бутылка или банка с завинчивающейся крышкой для приготовления раствора. Соломинка или кольцо для выдувания пузырей.
Две столовые ложки (35 мл) жидкого мыла, разведенные в стакане (200 мл) теплой воды.
Для большей стабилизации будущих пузырьков в раствор можно добавить 35 мл загустителя, например глицерина.
Что происходит
1. Раствор в холодильнике
Дождитесь настоящих холодов: мыло резко понижает температуру замерзания воды, и опыт лучше проводить при температуре воздуха не более 20–25 градусов ниже нуля. Приготовьте мыльный раствор и поместите его в морозильную камеру хотя бы на полчаса. Это охладит жидкость и облегчит замерзание пузырьков на улице.
2. Мыло на морозе
На улице найдите подходящую для опыта поверхность — холодную и шероховатую, на которой пузырьки будут удерживаться лучше. Осторожно надувайте их с помощью соломинки и держите под рукой камеру, приготовленную для макросъемки. Наберитесь терпения: не каждый пузырь сможет сохранить стабильность вплоть до полного замерзания.
3. Вода в пузырьке
Присмотритесь: лед не просто поднимается вверх от более холодной опоры. Он появляется на стенках пузырька везде и сразу, словно белая буря внутри стеклянного шара. Это связывают с течениями, возникающими в жидких слоях воды из-за перепада температур. Слабые потоки увлекают за собой зародыши будущих кристаллов, пока те не замерзнут окончательно.
Голова и хвост
Молекулы мыла и других поверхностно-активных веществ (ПАВ) состоят из гидрофильной («любящей воду») «головы» и длинных гидрофобных «хвостов». При контакте с жидкостью молекулы ориентируются «головами» к ней и «хвостами» наружу, выстраиваясь тесным рядом, словно стадо антилоп на водопое. В стенке мыльного пузыря тонкий слой воды окружен двумя слоями ПАВ — внутренним и наружным. Они стабилизируют пузырек, не давая ему схлопнуться под действием сил поверхностного натяжения.
Фото: ALAMY (X3) / LEGION-MEDIA, ISTOCK (X3)
Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 1, январь 2020
