Wie entstehen Seifenblasen?
Bei einer Seifenblase handelt es sich um einen dünnen Film Seifenwasser, welcher die hohle Kugel mit der schillernden Oberfläche formt. In der Regel halten die Seifenblasen nur wenige Momente und dann zerplatzen sie durch Berührungen mit weiteren Objekten oder von allein. Bei dem dünnen Wasserfilm der Seifenblasen lagern sich außen und innen Seifenmoleküle an und dies mit einem dem Wasser abgewandten hydrophoben, unpolaren Alkyrest und mit der dem Wasser zugewandten hydrophilen, polaren Carboxylat-Gruppe. Der Aufbau dabei ähnelt sehr dem der Biomembranen, doch das Wasser befindet sich bei den Seifenblasen nicht außerhalb der Membran, sondern innerhalb.
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Wie entsteht eine Seifenblase?
Wenn sich mit Seifenmolekülen ein dünner Wasserfilm vermischt, dann entsteht eine Seifenblase. Durch das Aufblasen kann eine Kugelform entstehen. Möglichst ist die Erzeugung der Seifenblasen, weil die Oberflächen der Flüssigkeit eine Oberflächenspannung haben. Im Falle der Seifenblase ist dies Wasser. Mit der Oberflächenspannung wird zu dem elastischen Verhalten von der Oberfläche geführt. Sehr oft wird geglaubt, dass die Seife benötigt, damit bei Wasser die Oberflächenspannung vergrößert wird. Allerdings ist dabei das Gegenteil der Fall. Bei Seifenwasser liegt die Oberflächenspannung nur bei etwa einem Drittel von dem Wasser. Mit dem reinen Wasser ist es schwierig, wenn Seifenblasen gemacht werden, denn die Oberflächenspannung ist einfach zu hoch und eine Blase zerplatzt direkt. Mit der Seife wird die Verdunstung verlangsamt und damit können die Blasen auch längere Zeit halten. In der Seifenblase ist der Luftdruck höher wie der Druck außerhalb. Durch die Oberflächenspannung erfolgt auch die kugelförmige Gestalt. Die Blase wird in diese Form gezwungen, weil es die Minimierung der Oberfläche gibt.
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Die Entstehung der Seifenblase
Bei der Seife gibt es Moleküle und diese werden als Tenside bezeichnet. Zwischen Wasser und Luft drängen sich die Tenside an die Grenzfläche. Bei dem Wasser können die Tenside die Oberflächenspannung reduzieren und es wird bewirkt, dass bei dieser Mischung die Oberfläche elastisch ist und sich dann auch ausdehnen kann. In die Seifen-Wasser-Mischung kann jeder damit Luft blasen und die Oberfläche zerreisst somit nicht sofort. Die faszinierenden Seifenblasen entstehen damit. Mit den Seifenmolekülen wird gleichzeitig auch der zu schnelle Tod durch Austrocknung verhindert. Im Wasser zerfallen die Seifenmoleküle in die elektrisch negativen und elektrisch positiven Teilchen. Im Inneren der Seifenblasenhaut verteilen sich die positiven Teilchen und in der dünnen Schicht an der Oberfläche von der Seifenhaut sitzen die negativen Teilchen. An der Oberfläche bestehen die negativen Teilchen aus dem hydrophilen Ende, welches das Wasser liebt und zudem gibt es den hydrophoben Teil, welcher die Verbindung mit Fett liebt. In das Wasser ragt der wasserliebende hydrophile Teil und in die Luft schaut der fettliebende hydrophobe Teil. Aus Seifenmolekülen entsteht damit eine Schutzschicht und nachdem die Verdunstung von dem Wasser verlangsamt wird, wird das Leben der Seifenblasen verlängert.
Weshalb zerplatzen die Seifenblasen?
Es erfolgt das gravitationsbedingte Auslaufen und dies von der Flüssigkeit, welche sich zwischen den Seifenfilmoberflächen befindet. In dem oberen Teil kann die Seifenblase damit dann zunehmend ausdünnen. Bei dem unteren Teil der Seifenblase erfolgt bei dem Auslaufprozess die Anreicherung von Seifenfilm-stabilisierenden Tensidmolekülen. Durch den relativen Mangel der an die Oberfläche adsorbierten Tensidmoleküle wird die obere Region dann zusätzlich destabilisiert. Gerade in dem oberen Teil platzen dann tatsächlich die meisten Seifenblasen. Kommen Seifenblasen in Einmachgläser, dann kann das Verdunsten behindert werden und bei der Blase kann sich die Lebensdauer deutlich erhöhen.