Todos nós já brincamos com bolhas de sabão. E elas nos acompanham por toda a vida: escovando os dentes, no banho, lavando o automóvel, no colarinho da cerveja... Do que as bolhas são feitas? QMCWEB apresenta o artigo do professor Nito Debacher, do departamento de Química da UFSC.

Bolhas de sabão e detergentes
Prof. Nito A. Debacher

O estudo das formas das bolhas e dos filmes de sabão ou detergente é uma área que tem fascinado muitos cientistas e a primeira monografia escrita sobre este assunto foi em 1890 por C.V. Boys.

A bolha é um filme fino de líquido circundado por gás (ar) por todos os lados. Este filme fino, ou no caso de bolhas de sabão, este filme de sabão tem propriedades elásticas, ele pode ser esticado ou comprimido. O filme de sabão é composto por moléculas de sabão e água.

Da mesma forma que os filmes são formados também são formadas as bolhas. Neste caso teremos duas camadas de moléculas formando o filme esférico com uma camada de água no seu interior. As partes apolares das moléculas estarão direcionadas para o ar e a parte polar das moléculas direcionadas para a água, formando um filme líquido, cuja espessura depende do volume de água preza no meio das duas camadas e do tamanho da molécula do surfactante.

Quando a bolha é formada uma certa quantidade de água fica preza no interior do filme dando estabilidade ao mesmo. Se observarmos uma bolha num dia ensolarado ou mediante uma luz adequada veremos que haverá mudanças de cor em sua superfície, similar as cores do arco-íris. Esta variação de cores ocorre devido a reflexão da luz em sua superfície, conforme a espessura do filme mais ou menos cores serão refletidas ao mesmo tempo passando da cor branca, onde todas as cores são refletidas, até a pequenos pontos escuros onde não há reflexão alguma. Estes pontos escuros são locais onde a espessura do filme é menor do que um comprimento de onda da luz visível portanto não há reflexão e portanto temos a ausência da cor. Usando este princípio é possível portanto medir a espessura do filme formado, conhecendo o comprimento de onda da luz incidente.

A espuma é formada por um conjunto de bolhas, umas próximas das outras, formando um imenso tapete superficial. Pelo fato de estarem grudadas umas as outras a sua forma física não é esférica e sim de um poliedro de faces planas. A junção entre as bolhas forma um capilar por onde o líquido pode escorrer até formar um sistema estável ou colapsar.

Como fazer ?

Como vimos até aqui, podemos estudar a tensão superficial simplesmente observando as bolhas de sabão. Que tal você mesmo fazer algumas bolhas? Você vai precisar de glicerina. Faça uma mistura 1:1 (em volume) de glicerina e água. Adicione 5% de uma solução de surfactante (como o detergende de cozinha). Esta será a sua mistura para bolhas. Agora, com arames, construa várias figuras geométricas, em duas e três dimensões (como, por exemplo, a estrutura tetraédrica do carbono sp3). Depois, mergulhe estes arames na solução. Observe como que os filmes formados sempre são a configurações que requerem a menor surperfície. Para obter bolhas, sopre estes filmes.

Sobre um copo de cerveja, a espuma tem a função de isolante, ou seja manter o líquido gelado e de evitar a sua oxidação por contato do líquido com o oxigênio do ar; desta forma a cerveja não perde sua qualidade ao ser consumida.

A espuma também é muito utilizada em extintores de incêndio. Neste caso as bolhas deverão ser formadas por dióxido de carbono (CO2), que evita a propagação do fogo por falta de oxigênio.

Através de um suporte adequado é possível criar grandes filmes de sabão ou detergentes ou fazer grandes bolhas. Desta forma é possível demonstrar várias propriedades destes filmes como mudanças de cor, tensão superficial, estabilidade, etc. através das mudanças de cor pode-se medir a espessura do filme e prever quando o filme vai colapsar.