肥皂泡与专业人士的基本修为

Joseph

smartdou 发表于 2014-4-15 01:23
由于表面活性剂有降低油水界表张力的功效，才产生了注表活剂驱油和碱+表活剂+聚合物(ASP)三元复合驱等三 ...

哟，这么晚啦，窦老师，你也早些休息，注意身体！

bhqvszhou

你们想多了，这不是普通的肥皂泡泡，是化学药物在起作用。

smartdou

bhqvszhou 发表于 2014-4-15 09:48
你们想多了，这不是普通的肥皂泡泡，是化学药物在起作用。

什么化学药物，它也是能降低水的表面张力的一种表面活性剂，原理是不变的，真理只有一个。

Joseph

bhqvszhou 发表于 2014-4-15 09:48
你们想多了，这不是普通的肥皂泡泡，是化学药物在起作用。

我们想想一个根本的问题，不是想多和想少的问题，无论是什么材质的液体——势必是个泡，无论是我们讨论的“肥皂泡”或者你强调的“化学药物在起作用的什么泡”，这个你无法否认罢？

然后，我们想要讨论的是这种材质——无论具体什么材质——的泡的发生，是基于表面张力增大的效应，还是基于表面张力降低的效应。这也是李老师在他的博客中的表述：“多高的表面张力！”而我则认为是应该表述为“多低的表面张力！”

所以这个问题跟具体是什么材质的液体无关，而于表面张力是不是制造泡泡的机理有关。

技术原理问题，不能通过类似“这是材质问题”，“这是运气问题”，“这是别人的问题”来绕开的。既然说的是表面张力的问题，我们就应该看到表面张力在这个过程中的作用是破坏泡泡的形成，而不是构建泡泡，这个思考我也把过程记录下来了。如果你想讨论请先细细思考中关于泡泡形成、或者水溶液形成膜需要的恰恰是表面张力降低才能实现，因为表面张力是内聚力，会推动液体向一个球形实心液滴收缩——其实无论什么，你说水银、液态铁、岩浆都可以。

smartdou

有人认为高的表面张力是对该问题的误导。而该楼主辩解到，低了没有强度，风吹就破。其实起泡和起多大的泡与泡的破灭是两个概念。要防少泡破灭，增强泡的强度，适度加些低浓度的胶状物质就可以了。

Joseph

Updated information~~



对于类似实验的物理学计算过程（原网站在台，故截图）：



台湾大学大气科学研究所专题，文中90年为民国纪年，加1911后得公元纪年2001年：
788-796.pdf (2.08 MB, 下载次数: 2)

2014-4-18 00:42 上传

点击文件名下载附件
冒泡的美

文章中若干段落截图：









英文教育网站有专门讨论肥皂泡的： http://www.exploratorium.edu/ronh/bubbles/soap.html




另一处英文大学网站 (Georgia State University) 讨论泡泡：http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/surten2.html

Joseph

现在必须把这个“表面张力”跟我们的专业联系起来了，因为这个奇怪的“泡泡门”我已经连续几个晚上在阅读“油藏渗流力学”的有关章节。

我们说一个基本的事情罢：在相同的油藏条件下，天然气、轻质油、重质油，哪一个毛管压力大？还需要我来给出答案吗？我想不需要罢？

下图是经典油藏工程教材2005版本的一页书影，公式也同时被其它渗流力学教材印证为基本雷同：



那么如果没有毛管半径的因素，我们是否可以认为天然气、轻质油、重质油这个顺序的毛管压力是可以对应到相应物质的界面张力（表面张力的另一种叫法）大小比例上呢？


那么重质油开发的时候，在高毛管压力条件下，即高界面张力情况下，即高表面张力情况下，为什么没有被其它流体驱替过程中带动出一个大大的膜，而变得比天然气（这肯定是例子中最低界面张力物质）更容易采出呢？而如果重质油可以被其它流体带动出如此大的膜面出来是不是意味着其毛管压力反而会小呢？


这个是我们石油开发的基本逻辑，不需要我更多说什么了。

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嗯，学习了。粗略地凭直观感觉上是增大张力，但是经过Joseph老师求真讨论，发现确实是变小。

有些科学现象的解释有悖于我们直观感受，在探求真理的过程中不仅需要严谨求实的科学精神，也需要放弃传统观念对我们思维的误导。

smartdou

泡泡的进一步导读：
有人提到泡泡的表面张力小了就容易破裂。前几楼本人也提到过泡泡的大小和如何形成泡泡，形成泡泡究竟要降低表面张力，还是增高表面张力和泡泡破裂是两个概念。关于泡泡形成原理Joseph已经给出了详尽的论述，下面是我读完JOSEPH上载的台湾大学大气科学研究所专题（文中90年为民国纪年，加1911后得公元纪年2001年）文章后的一段拷屏，是如何制出较高强度的泡泡，就是如何增强泡泡的强度问题。





为什么要用洗发精？洗发精就是一种表面活性剂，有了它就降低了水与空气间的表面张力，没有它，就不能产生泡泡。
为什么要增加甘油？就是增加溶液的粘度，与我前楼所言的添加“胶体物质”道理一样，主要是为了增加泡泡的强度。大家可以按照上面的方法制作泡泡，星期天陪孩子玩一玩，增加点科学素养。

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应该说，起泡是增加了表面能，但是并不意味着比表面能（表面张力）也增加，因为表面积也增加了。起泡，说白了就是克服液体内部分子对于表面分子的作用力做功从而增加表面能。而表活剂，能使得界面不平衡的分子力场得到一定程度的平衡，那么增加表面积所需做的功比不用表活剂时要少，也就更易于起泡。对于液体的表面张力的理解，我的看法就是，界面的分子力场越不平衡，表面张力就越大，增加表面积做的功就越多，越难起泡，分子力场约平衡，表面张力就越小，增加表面积做的功就越少，越易于起泡。