Как пускать мыльные пузыри на морозе

Для опытов достаточно иметь разведенный в снеговой воде шампунь или мыло, в который добавлено небольшое количество чистого глицерина, и пластмассовую трубку от шариковой ручки. Пузыри легче выдувать в закрытом холодном помещении, так как на улице почти всегда дуют ветры. Большие пузыри легко выдуваются с помощью пластмассовой воронки для переливания жидкостей.

Пузырь при медленном охлаждении переохлаждается и замерзает примерно при –7°C. Коэффициент поверхностного натяжения мыльного раствора незначительно увеличивается при охлаждении до 0°C, а при дальнейшем охлаждении ниже 0°C уменьшается и становится равным нулю в момент замерзания. Сферическая пленка не будет сокращаться, несмотря на то, что воздух внутри пузыря сжимается. Теоретически диаметр пузыря должен уменьшаться в процессе охлаждения до 0°C, но на такую малую величину, что практически это изменение определить очень трудно.

Пленка оказывается не хрупкой, какой, казалось бы, должна быть тонкая корочка льда. Если дать возможность мыльному закристаллизовавшемуся пузырю упасть на пол, он не разобьется, не превратится в звенящие осколки, как стеклянный шарик, каким украшают елку. На нем появятся вмятины, отдельные обломки закрутятся в трубочки. Пленка оказывается не хрупкой, она обнаруживает пластичность. Пластичность пленки оказывается следствием малости ее толщины.

Первые три опыта следует проводить на морозе –15...–25°C, а последний – при –3...–7°C.

Опыт 1

Вынесите баночку с мыльным раствором на сильный мороз и выдуйте пузырь. Сразу же в разных точках поверхности возникают мелкие кристаллики, которые быстро разрастаются и наконец сливаются. Как только пузырь полностью замерзнет, в его верхней части, вблизи конца трубки, образуется вмятина.

Воздух в пузыре и оболочка пузыря оказываются более охлажденными в нижней части, так как в вершине пузыря находится менее охлажденная трубка. Кристаллизация распространяется снизу вверх. Менее охлажденная и более тонкая (из-за отекания раствора) верхняя часть оболочки пузыря под действием атмосферного давления прогибается. Чем сильнее охлаждается воздух внутри пузыря, тем больше становится вмятина.

Опыт 2

Опустите конец трубки в мыльный раствор, а затем выньте. На нижнем конце трубки останется столбик раствора высотой около 4 мм. Приложите конец трубки к поверхности ладони. Столбик сильно уменьшится. Теперь выдувайте пузырь до появления радужной окраски. Пузырь получился с очень тонкими стенками. Такой пузырь ведет себя на морозе своеобразно: как только он замерзает, так сразу лопается. Так что получить замерзший пузырь с очень тонкими стенками никогда не удается.

Толщину стенки пузыря можно считать равной толщине мономолекулярного слоя. Кристаллизация начинается в отдельных точках поверхности пленки. Молекулы воды в этих точках должны сблизиться друг с другом и расположиться в определенном порядке. Перестройка в расположении молекул воды и сравнительно толстых пленках не приводит к нарушению связей между молекулами воды и мыла, тончайшие же пленки разрушаются.

Опыт 3

В две баночки налейте поровну мыльный раствор. В одну добавьте несколько капель чистого глицерина. Теперь из этих растворов один за другим выдуйте два приблизительно равных пузыря и положите их на стеклянную пластинку. Замерзание пузыря с глицерином протекает немного иначе, чем пузыря из раствора шампуня: задерживается начало, и само замерзание идет медленнее. Обратите внимание: замерзший пузырь из раствора шампуня сохраняется на морозе дольше, чем замерзший пузырь с глицерином.

Стенки замерзшего пузыря из раствора шампуня – монолитная кристаллическая структура. Межмолекулярные связи в любом месте совершенно одинаковы и прочны, в то время как в замерзшем пузыре из того же раствора с глицерином прочные связи между молекулами воды ослаблены. Кроме того, эти связи нарушаются тепловым движением молекул глицерина, поэтому кристаллическая решетка быстро сублимируется, а значит, быстрее разрушается.

Опыт 4

На слабом морозе выдуйте пузырь. Дождитесь, пока он лопнет. Повторите опыт с тем, чтобы убедиться, что пузыри не замерзают, сколько бы их ни выдерживали на морозе. Теперь приготовьте снежинку. Выдуйте пузырь и тут же сбросьте на него сверху снежинку. Она мгновенно соскользнет вниз на дно пузыря. На том месте, где остановилась снежинка, начнется кристаллизация пленки. Наконец, весь пузырь замерзнет. Если положить пузырь на снег – он также через некоторое время замерзнет.

Пузыри на слабом морозе охлаждаются медленно и при этом переохлаждаются. Снежинка является центром кристаллизации. На снегу происходит то же самое явление.

Замороженные пузыри от Aysa

Опыт с пузырями делала и сибмама Aysa

Я еще пару лет назад прочитала, что можно заморозить мыльные пузыри и получатся волшебные ледяные шары. Все хотела попробовать, но руки как-то не доходили, а прошлой зимой и вовсе мороза не было. Сегодня утром проснулась - на градуснике -22, как-то сразу вспомнилось про пузыри, собралась и пошла.
В инструкции говорилось, что надо дуть пузыри из раствора мыла. Но из него они получались мутные и не красивые. А вот из бутылочки с мыльными пузырями, но с помощью соломинки получались маленькие симпатичные пузырики, которые замерзали красивыми узорами.

Источник: "ЗнайКак.ру"
19.08.2007,
обновлено 13.01.17

  

  поделки из природных материалов, поделки с детьми

Ванри (19/11/2020)

надо попробовать)))

Арина (Гость) (17/11/2018)

Круто 😀 оч понравилось и почему до этого не кто не додумался раньше?!

SPITCINAEVGENIA@MAIL.RU (Гость) (02/12/2013)

СПАСИБО.
ЭТО ВОЛШЕБСТВО!

mili (Гость) (28/12/2010)

Спасибо, оч познавательно... физику вспомнила. ))

Vkusno (12/12/2010)

Очень любопытно!!!

marinsksib (03/12/2010)

Потрясающе!!! Сын любит дуть мыльные пузыри, а эти опыты, я уверена, покажутся ему настоящим волшебством!

Юлия77. (20/11/2010)

интересно,завтра же с детьми попробуем.

nastinya (10/11/2010)

а вот теперь мне сильно-сильно захотелось зиму :) очень интересно - надо не забыть обязательно сделать зимой

Shubinakos (Гость) (01/05/2010)

Много и большие мыльные пузыри получаются, без всяких добавок, из шампуни фирмы чистая линия.

Гость (16/04/2010)

Это просто чудо!!!! Хотя если подумать все это придумал Бог когда еще не то что нас не было мира небыло. А мы только сейчас это узнаем. Хотя все пускали в детстве пузыри... Спасибо!