很低溫度下的肥皂泡結冰時為什麼不會破裂?

視頻封面Bubble freeze視頻


這個問題蠻有趣的。。。。試著答一下

照例先給結論,結冰的肥皂泡也會破的,只不過和平常情況不太一樣。

首先,要搞清楚肥皂泡結冰的現象,首先得對肥皂泡有點了解才行。

首先肥皂大家都知道,說白了也就是硬脂酸鈉,它去污的原理也簡單,就是一頭疏水基,一頭親水基,親水基朝外,疏水基朝內,把油污包裹起來,形成一個個「溶於水」的小油滴。

如圖,硬脂酸鈉,圖片來自wikipedia

類似的,親水基朝內,疏水基朝外,肥皂可以把聚合的水分開,由此就降低了水的表面張力,這樣,水就更加容易鋪展,所以肥皂水很容易鋪膜,用環蘸一下,拿出來就是膜了。這樣的膜,內表面和外表面都是肥皂,中間夾了一層水。但這樣的結構形成,依舊離不開水的表面張力。

在室溫下,肥皂泡的自發破裂主要由於水的逸失為主,水會蒸發,周圍乾燥的空氣也會吸水。一旦水無法形成完整的膜,那麼整體的表面張力就會被破壞,肥皂泡就會破裂。當然外界的干擾,作用也會破壞水的表面張力,比如重力,觸碰等,不多說了。

如圖,肥皂破裂,引用來自Magical photography with soap bubbles

但是在低溫下,首先,水的蒸發是極大地降低了的,而且由於溫度低,水會很快凍起來,正如題主的小視頻所示。

水結成的冰很容易形成裂縫的,這種裂縫就會導致內部的空氣的逃逸,這就有點像在氣球上扎了一個洞,於是乎,空氣中的這些分子就會「刷拉拉」地越過這山川大海~~而空氣這麼一逃逸,泡泡內部的壓力就會降低,這樣內外壓力不均,泡泡就很容易破了。

找了一張圖,可以看出來冰凍的泡泡破裂的樣子:

圖片的來源參照水印

所以低溫下的泡泡也會破的,只是不太容易破,而且破的原因和常溫的有些不同。

這種時候,泡泡就更像一個雞蛋~~脆脆的。看一下 脆片的樣子:

圖片來源依舊在水印

但是肥皂泡凍起來真的超級超級好看~~簡直激發少女心啊~~~雖然我並不是少女2333

發幾張福利圖!!!

然後圖片都是CHERYL JOHNSON的,拍的簡直漂亮啊~~~好像做成工藝品2333

然後她的facebook主頁是https://www.facebook.com/cheryljohnsonnh

大家感興趣加她好友哦~~

最後圖片都是沒有經過同意就轉載了。。。。但我貼了鏈接。。。。所以大家如果要用圖片。。。記得和原作者打招呼啊。。。。

one more thing,想自己做這種效果也不難~~wikihow有詳細介紹可以看,溫度低一點比較關鍵

就是醬紫,瞄~


去搜了更多視頻,也有很多破了的。。。


去年冬天我還在家裡做過實驗,一次也沒成功,肥皂泡表面部分凍結之後,就很快會破裂了。具體應該與水中肥皂濃度,溫度,還有風速什麼的有關


如果你看這個賬號上傳的其他視頻的話,會發現結冰的泡泡還是會破的。但我覺得結冰的泡泡可能確實不如常溫下的泡泡容易破。

如另一個答案所說,泡泡膜是表面活性分子/水/表面活性分子形成的結構,色彩來自於兩層膜間的衍射,不同厚度的膜顯現出不同顏色。

常溫下泡泡在一段時間後會有部分變黑,然後破碎。變黑是因為受重力作用,水膜厚度會變薄,直至薄到觀察不到衍射色彩。

如果泡泡被急凍住,常溫下的破碎機制就被破壞了,沒有哪個地方的水膜會薄到無法維持表面活性分子/水/表面活性分子膜結構。可能真的會更穩定。

(常溫下泡泡水膜中的水是否會通過蒸發進入空氣,不知道,不確定)

解釋來自於少兒科普「軟物質,硬科學」,如果有錯,拒絕背鍋。

這是個有趣的問題,問題的關鍵在於膜


看情況吧, 可能會破。——————(http://www.lyfone.com)


不破裂嗎?


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