zeepbellen

Zeepbellen, of soap bubbles, zijn gasvullende sferische films die ontstaan wanneer een dun film van zeepwater lucht omsluit. Ze komen vaak voor bij huishoudelijk afwassen of als kinderen met bellen spelen.

Samenstelling en structuur: De film bestaat uit water, zeep of afwasmiddel en vaak een verdikkingsmiddel zoals glycerine of glucosestroop. Het oppervlak bestaat uit twee vloeistofflagen tegenover elkaar, waardoor de film twee lucht-water-interfaces heeft. Door de zeep wordt de oppervlaktespanningswaarde verlaagd, waardoor een dun film sufficient is om lucht te omsluiten en een holle bel te vormen.

Fysische eigenschappen: Bellen vertonen iriserende kleuren door interferentie van licht in dunne films; de kleuren veranderen met de dikte van de film en met de hoek waaronder het licht valt. De druk van het binnenste gas ligt iets hoger dan de omgevingsdruk; voor een zeepbel met straal R is de drukverhoging ongeveer ΔP ≈ 4γ/R, waarbij γ de oppervlaktespanningscoëfficiënt is. Kleinerys kan leiden tot hogere drukverschillen en snellere verdamping.

Duur en stabiliteit: Bellen zijn fragiel en kunnen scheuren door contact met oppervlakken, stof, of door verdamping van het vloeistof uit de film. Het leven van een bel hangt af van de samenstelling van de oplossing en de omgeving; additieven zoals glycerine of stroop kunnen de film langer laten bestaan door de vloeistof langer vast te houden en de drain van de film te vertragen.

Toepassingen en veiligheid: Zeepbellen worden veel gebruikt in onderwijs om oppervlaktespanning en dunne-filmdynamica te demonstreren en in recreatieve en artistieke contexten. Over het algemeen zijn ze niet giftig, maar de vloeistof mag niet worden ingeslikt of in ogen komen.