Hipótesis: Durabilidad de pompas de jabón

Hipótesis:

“Las pompas de jabón con agua destilada y un surfactante son más duraderas que las formadas con agua con sales disueltas y el mismo surfactante. A mayor concentración salina, las pompas durarán menos.”

Introducción:

Las pompas de jabón se producen gracias a añadirle al agua surfactantes, como los jabones y detergentes, que interactúan con el agua para reducir su tensiónsuperficial. El carácter anfipático de los jabones permite que éstos interaccionen con las regiones polares y se sumerjan en la fase acuosa, mientras que las cadenas no polares son repelidas y proyectadas hacia afuera, en el aire, donde interaccionan con las cadenas alifáticas de sus moléculas vecinas. Esta doble interacción polar-no polar es responsable de que las moléculas de jabón en soluciónacuosa se extiendan por la superficie del agua y formen una monocapa. Cuando se insufla aire en la solución jabonosa, las moléculas de jabón se reorientan y adoptan otra estructura, llamada bicapa, que permite formar la pompa de jabón. Las pompas de jabón tienden a tomar la forma esférica, para minimizar la tensión superficial, al ser esta la forma en la que la superficie es mínima para un volumendado.
Las sales iónicas tienden a solvatarse fuertemente, lo cual es equivalente a aumentar el grado de asociación del agua. Por lo que producen un ligero aumento en la tensión superficial. Este efecto compensa levemente la disminución de la tensión superficial por el agregado de un surfactante. Entonces, si se aumenta la concentración salina de la solución, sin variar la cantidad de surfactante,se producirá un aumento en la tensión superficial respecto al surfactante en agua destilada (sin sales). Frente a este fenómeno, nos preguntamos ¿cómo influirá el aumento de la tensión superficial por el agregado de sales iónicas en la durabilidad de las pompas formadas? Es decir, ¿Existe una relación entre la tensión superficial y la durabilidad de las pompas de jabón? Ante estos interrogantesplanteamos que, el aumento en la tensión superficial generará una disminución en la durabilidad de las pompas de jabón formadas.
Para comprobarlo, se realizaron sucesivos cronometrajes del tiempo en que tardan en desaparecer de la superficie del líquido las pompas de jabón. Las mismas se formaron tanto en agua destilada con cloruro de sodio y un surfactante (Solución 1) como en un blanco decontraste de agua destilada y surfactante (Solución blanco). La formación de las pompas se realizó en simultáneo mediante un dispositivo formado por un globo con dos sorbetes adosados, donde cada uno se vinculó con cada solución. Luego de repetir el proceso de formación y cronometrado de las soluciones cinco veces, se procedió a aumentar la concentración salina de la solución 1 y se repitió elprocedimiento aumentando progresivamente la concentración de dicha solución, manteniendo sin cambios la solución blanco.
Resultados

Se estableció por estalagmometría (trabajando a 25º C) el aumento de la tensión superficial a medida que se aumentó la concentración salina. Debido a que el tensioactivo disminuye rotundamente la tensión superficial del líquido, y la sal agregada la aumenta ligeramente,se decidió realizar la medición sin el agregado del detergente para apreciar principalmente ese ligero aumento. Además, como la concentración de detergente no se varió durante todo el experimento, es un factor constante que se puede eliminar sin producir alteración en la tendencia de aumento.

Durante el procedimiento de la medición de la durabilidad de las pompas, se pudo observar que a medidaque se aumentaba la concentración salina resultaba cada vez más dificultoso formar dichas pompas. En consecuencia, a mayor concentración de sal, menor cantidad de pompas se formaron. Otra observación fue que el tamaño de las pompas no varió en relación a la concentración salina, sino que ese factor estuvo sujeto al método de realización de las pompas y a las condiciones experimentales. Se tuvo...