Les bulles de savon

Voilà qu’en tombant sur l’article du Sergent, je me suis rappelé de mes cours de physique du lycée (non pas que l’article est d’un niveau lycée, ce n’est pas du tout ce que je veux dire, mais qu’il s’agit d’un point vu au lycée). Ceci amenant cela, en restant dans le domaine de la stabilité, je suis passé du carbone à la bulle de savon. Je m’explique.

Avant toute chose, il faut savoir que l’huile ( et la crasse en générale) est constitué de molécules dites “hydrophobe”: ces molécules ne sont pas miscibles dans l’eau. Une simple expérience le démontre parfaitement: en mettant de l’huile dans un verre d’eau, il restera toujours en surface. Ce phénomène s’explique que les molécules hydrophobes n’arrivent pas à créer les liaisons hydrogènes avec les molécules d’eau, et sont repoussées inexorablement. Leur densité étant plus faible, ces molécules remontent en surface.

Ceci dit, revenons à nos bulles. Le savon “classique” se compose d’un savant mélange de deux éléments: des sels (potassium ou sodium) et d’acides gras. Les molécules de savon ainsi formées possèdent la particularité d’être à la fois hydrophobe (et implicitement lipophile) et hydrophile. En clair, une partie de ces molécules de savon est attirée par l’eau, et l’autre par la graisse. Et c’est par la magie du frottement que la graisse se détache de nos corps, nos sols, nos vêtements, etc. Mais chose étonnante, le savon ne se mélange ni à l’huile, ni à l’eau. En fait, il ne peut que faire l’interface entre les deux. Vous pouvez le vérifier en essayant de dissoudre le savon dans de l’eau uniquement, le résultat est mauvais.

On va me dire: “Oui mais les bulles de savon dans tout ça ?”. Et bien, une bulle de savon, contrairement à ce qu’indique son nom, n’est pas uniquement constitué de savon, mais aussi de graisse et d’eau. Le mélange eau-savon-graisse constituant l’enveloppe de la bulle, l’enveloppe n’est cependant pas stratifiée (il n’y a pas une couche de graisse, une couche de savon et une couche d’eau mais un mélange que seul les molécules de savon permettent la cohérence). Lorsqu’une bulle est créée, la pression de l’air est très légèrement supérieure à la pression normale. Le savon, par sa cohérence, forme une enveloppe qui permet de conserver cette différence de pression, ce potentiel. Cette enveloppe prend au final la forme d’une sphère pour minimiser la surface de tension sur l’enveloppe, et minimiser l’énergie pour le maintien de la différence de pression. La bulle est stable, mais a une durée de vie bien plus faible que le diamant, instable…

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Posté par bastien le 5 février 2009
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