洗手液讓水面的胡椒粉散開的原理是什麼？

01-11

視頻地址：http://www.tudou.com/programs/view/iULTqq95oU8/
以及加入洗手液之前胡椒粉為什麼會散開在水面上？

胡椒粉水面上受到表面張力作用，加入的東西（據說那個是洗滌精，本質是表面活性劑）減小了水的表面張力，受力改變了，胡椒粉以前的受力平衡就打破了，所以向遠離表面活性劑的位置移動，所以就散開了。

表面張力：

是一種物理效應，它使得液體的表面總是試圖獲得最小的、光滑的面積，就好像它是一層彈性的薄膜一樣。其原因是液體的表面總是試圖達到能量最低的狀態。

表面活性劑改變表面張力的原因：

表面活性劑是一類在溶液體系中才能表現出具體特性的物質。在溶液濃度未達到臨界膠囊濃度(CMC)時，表面活性劑分子存在兩種狀態，部分表面活性分子在液體界面上吸附定向排列，親水基團指向水溶液里，親油基團指向液面外空氣，其原因是在分子液面或液體內部受力不同，若分子處於溶液內，所受各方面的作用力是不同的，其中有吸引力和內聚力，而在液面處就不同了，表面活性劑分子受液體內部的引力，即水分子對親水基的引力和空氣的引力大小不同，且前者較後者大的多，同時親油基與水分子間只有斥力而無引力，所以分子被推向水面排列在液面上，當排列的分子數量足夠多時，會在液體表面形成單分子薄膜，這種現象是定向吸附結果，大部分液體－空氣界面被表面活性劑分子－空氣界面所取代，這樣創造單位面積的新界面時，就要形成比水－空氣界面所需要能量小，這就是表面活性劑降低表面張力或界面張力的原因。

同樣的玩法：水裡面放上佔有洗滌精的火柴，火柴會移動

水裡面放入染料，然後加入表面活性劑，會很好看

等等

知乎相關：

洗潔精中的表面活性劑是什麼成分

http://www.zhihu.com/question/19732255

如何用通俗的語言解釋一下「表面活性劑」是如何發揮作用的？

http://www.zhihu.com/question/19956632

胡椒粉停留在水面的原因，是因為水的表面具有表面張力，形成一層水膜，胡椒粉表面疏水且質量較輕，因此就會停留在這層水面上。而洗衣液包含表面活性劑，可以破壞掉水的表面張力、破壞水膜，導致胡椒粉無法被水膜承載，所以就進入水裡分散開了。

表面活性劑可以改變水的表面張力（增大或降低），洗手液中含有的表面活性劑成分，如平平加等，能夠降低水的表面張力，水與胡椒粉，為液固接觸面，由吉布斯函數大於零，得水與胡椒粉表面為不潤濕狀態，其接觸角大於90，當加入可以降低水的表面張力的表面活性劑時，液固接觸角小於90.，液固界面為潤濕，胡椒粉在水表面散開。

請自行搜索marangoni effect。有一類自組裝高分子膠體顆粒形成monolayer的方法基於這個效應。

引用自維基：The Marangoni effect (also called the Gibbs–Marangoni effect) is the mass transfer along an interface between two fluids due to surface tensiongradient.

Marangoni effect

這不就是這個詞條裡面的那個視頻嘛！