Почему некоторые насекомые умеют бегать по воде? А почему образуются капли? Секрет кроется в том, что называется “поверхностным натяжением”…
Летом легко наблюдать некоторых насекомых, гуляющих по воде прудов, болот и озер. Если вы понаблюдаете за поверхностью воды в том месте, куда упирается маленькая ножка, то увидите, что она слегка изогнута вниз, подобно тому, как изгибается ткань, когда на нее кладут какой-нибудь предмет. Это свойство воды называется поверхностным натяжением и имеет свое объяснение.
ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ
Молекула воды всегда стремится оставаться связанной со своими собратьями, то есть говорят, что молекулы воды обладают значительной силой сцепления. Однако молекулы на поверхности притягиваются только снизу, а не сверху, поэтому физики говорят, что результирующая сила такого перетягивания каната направлена вниз. Так получилось, что эта сила преобразуется в напряжение, которое сопротивляется, удерживая не слишком тяжелые тела на поверхности.
Это своего рода водяная пленка, та самая, которая окружает капли. Если посмотреть на плохо закрытый кран, то можно увидеть, что образуется капля, которая держится до тех пор, пока сила тяжести не возьмет верх и не заставит ее упасть. “Мешок”, в котором находится капля, состоит из молекул воды, соединенных поверхностным натяжением. И именно гравитация придает капле свою характерную форму, иначе для капель не было бы причин быть сферическими.
ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА, РАЗРУШАЮЩИЕ ПЛЕНКУ
Тела, которые покоятся на этой “пленке”, делают это не благодаря тяге Архимеда, потому что их удельный вес на самом деле немного больше, чем у воды. На самом деле, правильнее использовать термин “покоиться” на воде, а не “плавать” на воде.
Однако поверхностное натяжение является проблемой, когда вы хотите постирать, вымыть посуду или любой другой предмет. На самом деле молекулы воды очень любят своих собратьев, но не молекулы разных веществ, например, жиров. И обычно то, что мы хотим смыть с одежды или посуды, — это просто жир, так ненавидимый водой.
Так что же нам делать? Нам нужны поверхностно-активные вещества, то есть вещества, активные против поверхностного натяжения, химические соединения, способные “убедить” молекулы воды немного ослабить свою хватку с себе подобными. Термин “поверхностно-активные вещества” написан на всех этикетках мыла, шампуней и моющих средств.
Это особые молекулы с гидрофильным концом, соединяющим молекулы воды, и липофильным концом, соединяющим жиры (липиды) грязи. Снижая защитные силы поверхностного натяжения, они позволяют контактировать между водой и жирами, а при полоскании поверхностно-активная змея уходит вместе с водой и … жирами, прикрепленными к хвосту!
