论泡泡在不同处理后手部表面的稳定性　　

重庆实验外国语学校:黄知乐   指导教师:陈超　　

摘要：参考《我们爱科学》上的文章，我们认为肥皂液泡泡在不同处理后的手部表面的稳定性不同，并设计实验加以证明，实验结果表明，泡泡在有洗洁精液和植物油的湿润手上呈半球形稳定时间至少30秒以上，而在没有沾任何液体或有泥土灰尘的手上则很快破裂，在棉线手套上，泡泡保持球形并可以颠起弹跳，但稳定时间较短。根据文章和请教爸爸，我们认为泡泡的稳定与表面张力能否维持有关。　　

一、引言：因在《我们爱科学少年版》2015年12月A下杂志第32页上看到一篇标题为《弹力泡泡》的文章，其中提到了在沾有洗洁精溶液的手上可以接住泡泡，在戴上棉布手套后可以用手掌颠泡泡，按照该文章的解释油脂和灰尘会破坏泡泡的结构，而肥皂液或水与泡泡的成分相近，可以稳定泡泡^[1]。由此可见泡泡在不同处理后手部表面的稳定性也不同，进而我们假设，泡泡的稳定性会受接触表面的物质性质的影响，在有肥皂液或水的表面稳定，而在有油脂或灰尘的表面则不稳定。为此我们设计如此实验加以证明。　　

二、实验方法及实验过程：　　

泡泡液的配置：在水中加入少量洗洁精搅拌均匀配出泡泡液，并用吸管作为泡泡吹制工具。　　

实验分组：我们将实验中手的不同状态分成以下几组：　　

1、未沾任何液体的干燥的手：直接用干燥的手去接触泡泡　　

2、沾了洗洁精溶液的手：用手去沾上吹泡泡的洗洁精液体　　

3、沾了色拉油的手：将食用的色拉油涂在手心部　　

4、沾了灰尘的手：用较脏的土豆表面的灰尘和泥土涂在手表面　　

5、戴了棉布手套的手：戴上棉纱织成的手套　　

实验过程：　　

吹出泡泡后，将它放在不同手的表面轻轻接触，并同时用手机上的秒表记录下从泡泡接触到手的表面到泡泡破掉所用的时间，每组实验重复3~5次。见图1　　

图1：泡泡稳定性实验过程：从左到右，从上到下，分别为：泡泡的吹制；泡泡与手的接触；未沾液体的手，沾有洗洁精液的手，沾有植物油的手，有泥土和灰尘的手，带棉线手套的手，和泡泡在棉线手套上的弹跳。　　

三、实验结果：　　

1. 未沾任何液体的干燥的手，泡泡接触的瞬间即破灭，无法计时。　　

2. 沾了洗洁精溶液的手，泡泡接触后可以半球形的形态停留在手上超过30秒且与大小无关。　　

3.沾了色拉油的手，泡泡接触后可以半球形的形态停留在手上超过30秒且与大小无关。　　

4.沾了灰尘的手，泡泡接触的瞬间即破灭，无法计时。　　

5.戴了棉布手套的手，泡泡在接触后可以在手上以球形的形态停留1~3后破灭，但可以颠起。　　

四、讨论与结论:　　

通过实验我们发现，泡泡在手上未接触任何物质和手上沾有灰尘的情况下会瞬间破灭，在手上沾有液体的情况下（无论洗洁精液还是油）可以在手上停留较长时间，这说明泡泡在手上有液体的情况下更稳定，且与液体的物质（暂时只限于洗洁精溶液和色拉油）无关。请教爸爸后，知道原因在于，泡泡是靠表面张力来维持稳定的，当与干燥的手或有灰尘的手接触时，由于表面张力被破坏，所以很快破裂，当手上有洗洁精或油时，泡泡里的洗洁精的分子可以和它们结合形成稳定的结构，所以泡泡稳定（洗洁精分子真神奇，爸爸说它既可以和水结合，也可以和油脂结合，所以可以把碗上、盘子上的油脂洗下来），并且因为泡泡与手上的水或油结合了，所以被拉成了半球形，具体的原理，爸爸说现在和我说还太复杂。　　

在手上戴有棉布手套的情况下可在手上停留较短时间，且可以颠起，这个按照《我们爱科学》那篇文章的说法是因为棉线手套上有很多细小的纤维，当泡泡和这些纤维接触的时候，就好像浮游生物能被水表面张力托起一样，肥皂泡能够在这些柔软的纤维上弹跳^[1]。爸爸进一步解释说，这是作用力与反作用力的原理，表面张力把纤维推开，泡泡受到反作用力就可以弹跳起来，泡泡也因此没有改变形状，仍然保持球形。那么为什么会比较快的破掉呢，爸爸说，一方面是我们操作不好，力量用大了，一方面手套也会吸水，泡泡会因为失去水而变薄破裂。　　

由于时间关系，我们实验设计比较简单，还有很多实验没有进行，比如沾清水的手，光滑的纸上，吸水纸上，金属表面，塑料表面，以及各种形状的表面等等，都可以进一步做。　　

结论：泡泡在有水或油液体的表面容易稳定，在能吸水的表面或有灰尘泥土的表面不稳定，细小纤维可以利用表面张力的反作用力托起泡泡。　　

参考文献:　　

1.《我们爱科学少年版》2015年12月A下杂志第32页《弹力泡泡》