¿Por qué las pompas de jabón están hechas de jabón?

Los jabones son sustancias químicas activas en la superficie o surfactantes . La razón por la que estabilizan las espumas es que evitan que las películas de agua se colapsen.

Considere una película delgada de agua pura:

Cualquier película líquida está sujeta a una inestabilidad de Rayleigh y si las dos superficies de la película se tocan, se unirán y se desarrollará un poro. Tan pronto como se desarrolle un poro, la tensión superficial hará que el poro se expanda y la película colapsará, es decir, la burbuja estallará.

Las moléculas de jabón tienen un extremo que es una cadena alquílica e insoluble en agua y un extremo que es un ion carboxilato y soluble en agua. El resultado es que se adsorben en la interfase aire-agua con la cadena alquílica sobresaliendo en el aire y el grupo carboxilato en el agua:

El resultado de esto es hacer que la interfaz aire-agua se cargue negativamente, y en la película de agua y jabón las dos superficies ahora se repelen electrostáticamente entre sí. La película todavía está sujeta a la inestabilidad de Rayleigh, pero las superficies no pueden fusionarse debido a la repulsión electrostática. Eso significa que no se puede desarrollar un poro, por lo que la burbuja no puede reventar.

Es importante entender que esta estabilización es un efecto cinético. El jabón reduce la tensión superficial, pero la energía superficial sigue siendo mayor que cero, por lo que las burbujas reducirían su área superficial si pudieran. Las burbujas son estables solo porque las moléculas de jabón adsorbidas evitan que las superficies de aire y agua se acerquen y se fusionen entre sí.