Маленькие пузырьки могут не только делать шоколад вкуснее, как неоднократно сообщалось нам в рекламе. Они способны на гораздо большую созидательную работу. Например, в мировом океане пузырьки, поднимаясь на поверхность воды, переносят к ней определенные вещества, увеличивая их локальную концентрацию. Эти химические соединения — поверхностно активные вещества, или ПАВ, — меняют свойства поверхности раздела фаз, на которой они концентрируются.
химические соединения, которые, концентрируясь на поверхности раздела фаз, вызывают снижение поверхностного натяжения.
Основной количественной характеристикой ПАВ является поверхностная активность — способность вещества снижать поверхностное натяжение на границе раздела фаз — это производная поверхностного натяжения по концентрации ПАВ при стремлении концентрации к нулю. Однако, ПАВ имеет предел растворимости (так называемую критическую концентрациюмицеллообразования или ККМ), с достижением которого при добавлении ПАВ в раствор концентрация на границе раздела фаз остается постоянной, но в то же время происходитсамоорганизация молекул ПАВ в объёмном растворе (мицеллообразование или агрегация). В результате такой агрегации образуются так называемые мицеллы. Отличительным признаком мицеллообразования служит помутнение раствора ПАВ. Водные растворы ПАВ, при мицеллообразовании также приобретают голубоватый оттенок (студенистый оттенок) за счёт преломления света мицеллами.
Как правило, ПАВ — органические соединения, имеющие амфифильное строение, то есть их молекулы имеют в своём составе полярную часть, гидрофильныйкомпонент(функциональные группы -ОН, -СООН, -O- и т. п.) и неполярную (углеводородную) часть, гидрофобный компонент. Примером ПАВ могут служить обычное мыло (смесь натриевых солей жирных карбоновых кислот — олеата, стеарата натрия и т. п.) и СМС (синтетические моющие средства), а также спирты, карбоновые кислоты, амины и т. п.
В работе, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, говорится, что
именно пузырьки шампанского являются носителями его аромата, который воспринимает наше обоняние.
С химической точки зрения шампанское (и любое игристое вино, конечно) — это многокомпонентный водно-спиртовой раствор, пересыщенный углекислым газом. Обычная бутылка шампанского (0,75 л) содержит около пяти литров газа. При открытии этой бутылки газ выходит маленькими пузырьками около 0,5 мм в диаметре. Всего таких пузырьков может быть до 108 штук, а их суммарная поверхность составляет около 80 кв. м.
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 2,
"pic_fsize": "11855",
"picsrc": "Эволюция пузырька CO2 на поверхности раздела фаз жидкость-газ // PNAS",
"repl": "<2>:{{incut2()}}",
"uid": "_uid_3267388_i_2"
}
Жерар Лиже-Белер из Университета Реймса (область Шампань, Франция) и его коллеги провели масс-спектрометрическое исследование высокого разрешения состава шампанского и газообразной среды над ним. Оно показало значительную разницу в составе сред с повышением концентрации веществ с сильным запахом у поверхности раздела фаз.
Так, в граничном слое была обнаружена повышенная концентрация ряда насыщенных и ненасыщенных жирных кислот — они могли образоваться как напрямую из винограда, так и в результате жизнедеятельности дрожжевых бактерий Saccharomyces cerevisiae, которые участвуют в процессе создания вина. В масс-спектрах регистрировали пики, отнесенные к ряду насыщенных жирных кислот — от декановой до тетракозановой. Также найдены и ряд ненасыщенных кислот — пальмитолеиновая, олеиновая и линолевая. Эти кислоты являются прекурсорами более простых веществ, которых ответственны за травяной аромат. Все эти вещества относятся к ПАВам: как кислоты они содержат гидрофильную карбоксильную группу — СООН, а кроме этого они имеют длинный липофильный скелет из СН2— групп. Кроме того, зарегистрирована повышенная концентрация норизопреноидов — ароматических веществ некоторых сортов винограда (например шардоне).
skin: article/incut(default)
data:
{
"_essence": "test",
"incutNum": 3,
"pic_fsize": "16828",
"picsrc": "Аэрозоль над границей раздела фаз по данным лазерной томографии // PNAS",
"repl": "<3>:{{incut3()}}",
"uid": "_uid_3267388_i_3"
}
