Мыльные пузыри | страница 45
Это аналогично действию масла на воду, описанному на стр. 29. Красивый опыт подтвердил теорию «обогащения». Измерив поверхностное натяжение мыльного раствора в течение первой сотой доли секунды его существования, мы найдем, что поверхностное натяжение v него то же самое, что и у воды, так как «обогащение» поверхности не успело еще произойти. В этом опыте жидкость выходит из маленького эллиптического отверстия в тонкой пластинке, закрывающей конец трубки, соединенной с резервуаром, содержащим раствор. Когда жидкость выходит из такого отверстия, как показано на рис. 65, поперечный разрез через струю имеет эллиптическую форму, изображенную внизу. Под влиянием поверхностного натяжения эллипс стремится превратиться в круг, но в момент превращения сечения в круг раз начавшееся движение не может остановиться сразу, и жидкость продолжает движение, пока сечение струи не станет эллиптическим в другом направлении, как показано на рис. 65, b.
Рис. 65.
Этот процесс продолжается с определенной скоростью, зависящей от силы поверхностного натяжения, плотности жидкости и толщины струи. Скорость жидкости зависит в то же время от глубины отверстия под свободной поверхностью, и если условия хорошо подобраны, во время переноса жидкости от а до с эллипс успевает завершить свою полную эволюцию, и это повторяется несколько раз. Если поверхностное натяжение станет меньше, эволюция эта будет совершаться медленнее, и расстояние между узлами а — с — е — g будет больше. При одной и той же высоте уровня жидкости расстояние между узлами как для чистой воды, так и для мыльного раствора сначала то же самое; это показывает, что их поверхностные натяжения вначале одинаковы.
Если же берется спирт, обладающий собственным поверхностным натяжением с самого начала, промежутки между узлами становятся больше, так как поверхностное натяжение относительно уменьшено в большей степени, чем плотность. Происходит то самое поверхностное сгущение, о котором говорил Гиббс.
Следующий опыт также указывает на существование поверхностного сгущения. Выдуем пузырь на горизонтальном кольце с диаметром, немного лишь большим диаметра кольца, и поднесем к верхней части пузыря пробку, смоченную раствором аммиака. Пузырь сейчас же станет отходить от пробки и перебираться на другую сторону кольца, как будто ему неприятен запах аммиака. Если затем поднести пробку к нижней части пузыря, он станет перебираться наверх. Что же происходит здесь в действительности? Аммиак вступает в соединение с некоторыми из составных частей мыла, сгущающимися на поверхности, и таким образом увеличивает натяжение пленки по одну сторону кольца; поэтому эта часть пленки сокращается и гонит пленку на другую сторону, где она не подвергается действию аммиака. Часть пленки, подвергшаяся действию аммиака, становится, кроме того, толще, остальная же тоньше, что видно по цветам, которые в последнем случае бывают более красивы и пестры.
