表面、膠體與界面

泡沫與氣溶膠

想想一杯啤酒上的泡沫,和噴霧瓶噴出的薄霧。啤酒泡沫是無數被困在液體薄膜中的氣泡;噴霧是無數漂浮在空氣中的微小液滴。兩者都是以氣體作為參與方之一的膠體,也都展示了少量的氣體和液體如何能極大地改變彼此的行為。

更確切地說,泡沫是氣泡分散在液體(有時是固體)中的膠體,氣溶膠是微小的液體或固體顆粒分散在氣體中的膠體。泡沫是氣體分散在液體中;氣溶膠恰好相反,是物質分散在氣體中。在泡沫裡,液體在氣泡周圍形成薄薄的壁;在氣溶膠裡,空氣是連續的介質,液滴或微粒自由地漂浮其中。

它們在日常生活和整個星球上都很重要:剃鬚膏、打發的鮮奶油、氣泡膜是泡沫;霧、雲、煙、髮膠,以及空氣污染的煙霾是氣溶膠。兩者都依靠穩定劑——泡沫靠表面活性劑,氣溶膠靠各種力——才不致破滅。要注意的是:兩者通常都很脆弱:泡沫隨著液膜變薄而排液、破裂,氣溶膠的液滴則會隨時間沉降、蒸發或合併。

打發的鮮奶油是一種泡沫——空氣被攪打進鮮奶油裡,靠乳脂和蛋白質固定住。一罐髮膠則產生氣溶膠,把一團細小液滴的薄霧噴入空中,它們飄落下來、乾在你的頭髮上。

泡沫 = 液體中的氣泡;氣溶膠 = 漂浮在氣體中的細小顆粒。

膠體按哪兩相充當那兩個角色來分類。泡沫 = 氣體分散在液體中;氣溶膠 = 液體或固體分散在氣體中;乳濁液 = 液體分散在液體中;溶膠 = 固體分散在液體中。有一種組合顯然缺席:氣體分散在氣體中是不可能的,因為所有氣體只會混成單一的溶液。

又稱
泡沫与气溶胶foam and aerosol