| Pompas de
jabón
Este sitio explora
ampliamente los principios físicos que permiten la
producción de pompas de jabón, y las aplicaciones de la
tensión superficial de los líquidos.
Quien no ha visto alguna vez una
exhibición donde alguien sorprende a grandes y chicos haciendo
enormes pompas de jabón. Algunos hacen "esculturas" y las
llenan con humo para que se vean mejor, hasta pueden envuelven
a una persona en una burbuja de jabón. Por supuesto que
usan una formula especial para que las pompas resulten
tan grandes y duren tanto tiempo.
¿Por qué ocurre este fenómeno?
Primero debemos saber que tiene que ver
con un fenómeno llamado tensión superficial y las
fuerzas intermoleculares que intervienen en él. Cada líquido
tiene una tensión superficial particular, pero para hacer una
pompa se necesita ingredientes especiales.
El agua pura no produce
burbujas importantes, sino más bien una espuma que
se deshace rápidamente debido a su alta tensión
superficial. Hay una falsa creencia, bastante común, de que el
agua no tiene la tensión de superficie necesaria para mantener
una burbuja y que el jabón la aumenta. Pero de hecho, es todo
lo contrario, el jabón disminuye la tensión superficial
del agua en un tercio, esto evita que las burbujas estallen.
Otro problema con las burbujas de agua pura es evaporación: la
superficie se convierte rápidamente delgadamente, haciéndolas
hacer estallar. En el otro extremo, el aceite, que tiene una
tensión superficial muy baja, tampoco sirve para hacer pompas.
Antes de intentar explicar cómo
actúa la tensión superficial en una pompa de jabón, debemos
entender cómo se origina. Las moléculas de agua están en
permanente “tironeo” con sus vecinas. Por cada tirón de encima
hay una molécula que tira hacia abajo, y para cada tirón
izquierdo hay un tirón derecho; de este modo, se podría decir
que cualquier molécula dada no experimenta ninguna fuerza
neta. En la superficie las cosas son diferentes. No hay un
tirón ascendente para cada tirón hacia abajo, puesto que no
hay líquido sobre la superficie; así las moléculas
superficiales tienden a ser atraídas hacia el interior del
líquido.
Cuando se sopla una burbuja de jabón
y su superficie se estira, la presión interior es
ligeramente mayor que la presión exterior. La presión trasmite
energía a la película de jabón (almacenándose como energía
elástica en la superficie),
A medida que el área de la burbuja
aumenta, hay más moléculas que se convierten en parte de esta
área creciente que por así decir se vuelve más elástica, a
esto se llama tensión superficial. Esta desempeña un
importante papel en el comportamiento de los líquidos y es lo
que permite llenar un vaso de agua por encima de su borde.
También permite hacer flotar una aguja en la superficie
de un vaso de agua y que los insectos llamados patinadores
caminen sobre el líquido como si estuvieran en tierra
firme.
La tensión superficial es la
resultante de las fuerzas que actúan sobre las moléculas de la
superficie de un líquido, a partir de las demás moléculas que
componen dicho líquido. De este modo, ejercen una
“resistencia” a que esa capa de líquido superficial se
evapore, debido a que la fuerza resultante sobre cada molécula
de la superficie se dirige hacia el interior del líquido.
Estas fuerzas intermoleculares son las responsables, por
ejemplo, de que el líquido forme películas como en el caso de
las pompas de jabón.
La tensión superficial es la energía
por unidad de área que se distribuye sobre la superficie de un
líquido y es proporcional al radio de la burbuja que se forma,
multiplicado por la diferencia entre la presión interna y la
presión externa de la burbuja.
Dado que ni el agua ni el aceite
permiten hacer pompas, es necesario reducir la tensión
superficial del agua con jabón, o con un tensoactivo, como el
detergente. Un receta para hacer pompas duraderas y de gran
tamaño es: 50% de agua, 40% de jabón líquido y 10% de
glicerina. Este último ingrediente es un alcohol que
puede adquirirse en farmacias, evita la evaporación y le da a
la burbuja fortaleza para que no se rompa rápidamente.
Esta fórmula está prohibida para
los niños ya que la glicerina es un alcohol fuerte que
puede envenenar.
A las burbujas les gusta mucho la
humedad, si el sitio donde se van a hacer las burbujas es muy
seco o hay mucho sol, es conveniente humedecer el ambiente con
un rociador de agua. El viento es el enemigo natural de
las burbujas, como también cualquier tipo de grasa. Basta una
mínima gota de kerosene o lápiz de labios en la mano para
poner fin al show de burbujas. Por eso hay que lavarse
bien las manos antes de comenzar la tarea. Si el agua es muy
dura el jabón se precipita y es muy difícil formar películas,
esto se compensa agregando más jabón líquido. En cambio,
cuando el agua es muy pura se necesitará menos jabón. En el
caso de que el agua de una región no resulte adecuada se puede
probar con agua destilada (nunca agua gasificada)
El procedimiento para hacer burbujas es
muy simple: se introduce un aro de alambre con una manija en
el agua jabonosa y se sopla o se mueve contra el viento para
hacer las pompas.
Quienes se encariñen con las
burbujas pueden conservarlas, si tienen habilidad, en el
interior de un frasco de boca ancha. Un granjero de Indiana
mantuvo una burbuja durante 341
días.
(c) 2005 Editorial Programa de Autosuficiencia
Regional S.A.
http://www.autosuficiencia.com.ar/
|
Copyright
2003 - 2009 . Editora Programa de Autosuficiencia Regional . Buenos
Aires. Argentina.