Des bulles plus résistantes

Source : http://weshlesbubulles.free.fr/index.htm




J’ai remarqué que l’alcool, les sucres et la glycérine, amélioraient la qualité de la mousse des produits lavants.


Grâce à cette recette : Caramiel de douche ou de bain aux TA liquides, j’ai fait quelques recherches sur Internet et je suis tombée sur l’article du lien cité dans ma source.


Je trouve cet article fortement intéressant et extrêmement bien rédigé.


Grâce à la lecture très agréable, très claire et bien détaillée de cet article, je comprends mieux le mystère des bulles des produits lavants.


Merci beaucoup aux personnes qui ont rédigé cet article de l’avoir mis sur Internet.




Ci-dessous, quelques extraits de cet article que je conseille de lire dans son intégralité.




Solidité d’une bulle de savon


Une bulle peut être plus ou moins solide, cela dépend principalement de la composition des produits utilisés pour faire les bulles. Un produit vaisselle est plus efficace que le savon pour former des bulles résistantes car il contient plus de molécules de tensio-actifs. On peut également voir que certains produits vaisselles sont plus efficaces que d’autres pour former des bulles solides, cela dépend de leur composition et surtout de leur quantité de molécules de tensio-actifs. Plus il y aura dans le produit vaisselle ces molécules, plus la solution sera visqueuse et donc cela augmentera le temps de vie de la bulle.



Mais la solidité d’une bulle de savon peut aussi dépendre d’autres facteurs, comme la taille de la bulle ou encore des ingrédients présents dans le produit utilisé.


En conclusion, on peut dire que les molécules de tensio-actifs rendent les bulles plus solides,  » résistantes « . Nous allons maintenant voir pourquoi une bulle de savon éclate.



Éclatement d’une bulle de savon


L’éclatement d’une bulle de savon peut être dû dans un premier temps, à la rupture de la membrane de la bulle s’il y a une perturbation brutale (c’est-à-dire si l’on touche la bulle et que de l’air rentre). La bulle éclate alors car la pression à l’intérieur augmente.


En dehors de l’éclatement par contact direct avec une bulle, on peut observer qu’une bulle au bout d’un certain temps éclate d’elle-même. Nous allons essayer d’expliquer pourquoi dans un premier temps, on peut voir que les molécules de tensio-actifs empêchent l’éclatement d’une bulle, car les deux couches de molécules situées autour de la couche d’eau se repoussent entre elles. En effet, si l’eau à l’intérieur de la bulle s’écoule, les deux têtes hydrophiles vont se rencontrer et comme deux pôles identiques se repoussent, les couches vont donc se repousser entre elle.


L’écoulement de l’eau dans la bulle joue un rôle très important dans l’éclatement de la bulle, car l’eau entre les deux films de savon est en mouvement, donc l’eau s’écoule et la bulle devient plus fine à cause de cette perte d’eau. Ainsi, la bulle est moins solide, elle éclate.


Dans un second temps, on peut voir que les forces de pression à l’intérieur de la bulle ainsi que celles à l’extérieur, sont également une cause d’éclatement. En effet, une bulle renferme un certain volume de gaz, donc elle est constamment soumise à une force de pression intérieure qui dilate la bulle, l’étire. Cette force pousse les parois pour l’écarter et donc pour agrandir la bulle, tandis que la force de pression extérieure contracte la bulle pour la rendre plus petite. Donc la bulle est soumise à des forces qui essayent de l’étirer et de la contracter simultanément : la bulle est en équilibre au niveau des forces.


En effet, la bulle s’étire jusqu’à ce que les pressions intérieure et extérieure à la bulle soient identiques. Cette dernière acquiert donc une certaine stabilité. Si en quelque endroit de la bulle, l’interface entre les deux couches d’air n’est pas similaire ( ex : écoulement de l’eau ), les pressions appliquées au film n’influent pas de la même manière, la bulle éclatera.


En conclusion, on peut dire que l’éclatement d’une bulle de savon est dû aux forces de pression, mais aussi à la quantité de molécules de tensio-actifs qui la forment.



Conclusion


La solidité d’une bulle est due principalement aux molécules de tensio-actifs. L’éclatement quant à lui tient de l’écoulement de l’eau et des forces. Enfin, d’après nos expériences, il existe bien un lien entre taille et durée de vie d’une bulle.

 

 

Vers un produit efficace

 

 

La « résistance » ou durée de vie d’une bulle peut également dépendre d’un autre facteur : le produit à bulle utilisé. Nous avons ainsi procédé à une suite d’expériences visant à trouver un produit efficace.



1) Eléments vitaux


On peut créer des bulles sans tensio-actif, comme lorsque de l’eau s’écoule avec beaucoup de pression dans les torrents ou quand on remplit une baignoire. Mais ces bulles créées ne tiennent pas, alors que les tensio-actifs permettent la formation de bulles qui durent quelques temps.


On peut donc en déduire que l’eau et les molécules amphiphiles sont indispensables à la formation de bulles : en effet, les tensio-actifs ont leur tête polaire attirée par l’eau. S’il n’y a pas d’eau, les molécules ne forment pas de monocouches et donc ne créent pas de bulle emprisonnant de l’air.


Nous avons voulu constater ce phénomène expérimentalement, grâce à différents produits à bulles (nous procédons à ces expériences de la même manière que pour celles visant à trouver un rapport entre taille et durée de vie) :

 

* Pas de tensio-actif mais de l’eau et du sucre : aucune bulle formée.

* Pas de tensio-actif mais de l’eau et de la glycérine : aucune bulle.


Conclusion : les tensio-actifs sont nécessaires pour créer des bulles.


* Pas d’eau mais simplement du produit vaisselle : des bulles relativement petites peuvent être formées mais elles ne durent pas longtemps.


Interprétation : le produit vaisselle ne contient pas uniquement des tensio-actifs mais est dilué dans de l’eau. Ainsi, on est en présence de suffisamment d’eau pour que les monocouches de molécules amphiphiles se créent, mais la couche d’eau est très fine, on ne peut l’étirer, ce qui donne des bulles très petites.


Conclusion : l’eau est vitale pour les bulles de savon.


Par la suite, nous avons testé des mélanges utilisant d’autres ingrédients. Il nous fallait donc des valeurs comparatives avec le mélange eau + tensio-actifs qui fait office de témoin. En outre, nous avons cherché si les concentrations en molécules amphiphiles influaient sur les bulles obtenues.


L’expérience suivante reprend le même protocole que précédemment, le mélange utilisé étant composé uniquement d’eau et de liquide vaisselle. Les proportions correspondent aux volumes de produit vaisselle dilué pour le volume de solution finale.


* 33% : bulles assez petites de durée de vie moyenne 4,8 secondes

* 50% : bulles relativement grosses de durée de vie moyenne 6 secondes

* 66% : bulles assez grosses de durée de vie moyenne 7,13 secondes


Interprétation : on sait que plus les bulles sont grosses, plus elles durent. Les durées de vie ne sont donc pas à prendre en compte. Néanmoins, ces différences de taille prouvent que les proportions entre l’eau et les tensio-actifs influencent les bulles obtenues. En effet, s’il n’y a pas assez de tensio-actifs (33%), les monocouches ne peuvent s’étirer à l’infini, d’où une taille limite. En revanche, s’il n’y a pas assez d’eau, cette couche aqueuse devient très fine (avec des micelles en solution) et s’étire au maximum.


Conclusion : il doit exister un rapport de proportions idéal entre l’eau et les tensio-actifs.


Remarque : nous avons essayé certaines expériences avec deux liquides vaisselles différents et nous n’avons pas trouvé les mêmes résultats. On peut en déduire que ces produits ne comportaient pas la même concentration en tensio-actifs, mais aussi qu’il pouvait y avoir certains autres ingrédients qui influaient sur les bulles obtenues.


2) Augmenter la résistance des bulles


Les molécules de tensio-actifs sont nécessaires à la formation des bulles, tout comme l’eau. Mais l’on ne peut créer des bulles très « résistantes » avec un tel mélange. On peut donc supposer qu’il exister des espèces chimiques capables d’augmenter leur résistance.


Nous avons à nouveau procédé à diverses expériences de la même manière que pour les précédentes, en utilisant le liquide vaisselle le plus efficace (20% de tensio-actifs) dilué dans environ 4 fois son volume d’eau.


Les résultats obtenus présentent la taille moyenne et la durée de vie des bulles, suivant qu’elles soient supérieures (<), égales (=) ou inférieures (>) à celles produites avec le mélange témoin.



tableau2


Explications :

 

* L’eau s’écoule entre les deux monocouches de tensio-actifs plus ou moins facilement. Lorsque l’eau s’est complètement écoulée en un endroit de la bulle, la bulle crève. Une solution aqueuse plus visqueuse force l’eau à s’écouler plus lentement, ce qui augmentera la durée de vie de la bulle. Certains ingrédients utilisés ci-dessus permettent de rendre le produit plus visqueux, en l’occurrence la glycérine et la farine.


* L’huile est un ingrédient à part. En effet, il s’agit également d’une molécule amphiphile, mais non ionisée. Par définition, les tensio-actifs possèdent une tête polaire soluble dans l’eau et une chaîne carbonée soluble dans l’huile. On conclut donc que ces bulles sont composées, en plus des monocouches et de l’eau, de films d’huile. Ces couches supplémentaires rendent la bulle plus élastique et plus difficile à crever, car même si l’eau s’est écoulée, il reste la couche d’huile.


* Le sucre permet de ralentir l’évaporation de l’eau entre les couches de tensio-actifs. Cela augmente la durée de vie de la bulle. Or le cognac, en tant qu’alcool, est sucré. D’où les résultats observés.


Conclusion : les ingrédients présents dans le produit à bulles utilisé ont une influence certaine sur les bulles obtenues. En effet, on remarque que certaines substances permettent de plus étirer la bulle, d’autres de prolonger sa vie.


Mais ces composantes ont néanmoins un effet variable : toutes ne sont pas aussi efficaces. On peut donc rechercher un mélange idéal pour obtenir le meilleur produit à bulles possible.



3) Un produit efficace


Il est évident que ce produit optimal comportera de l’eau et des tensio-actifs. Parmi les ingrédients testés, nous avons retenu la glycérine et le sucre qui avaient une forte influence sur les bulles obtenues.


* La glycérine :


Elle permet d’obtenir des bulles vraiment très grosses et  » résistantes  » dans le temps par rapport au mélange témoin.


La glycérine est une molécule organique de formule semi développée CH2OH-CHOH-CHOH. Elle comporte donc une fonction trialcool. Cette fonction crée des liaisons avec les molécules d’eau, ce qui donne une structure gluante à la solution bien qu’elle soit peu soluble dans l’eau.


Remarque : la glycérine est principalement utilisée en peinture ou en médicament.


Conséquences :


– A cause de sa faible solubilité, il est inutile d’utiliser trop de glycérine dans le mélange puisque que l’on n’obtiendrait pas une solution homogène.

 

– L’aspect visqueux de la solution diminue non seulement l’évaporation de l’eau (ce qui réduit la vitesse d’explosion de la bulle) mais ralentit également l’écoulement de l’eau. En effet, on a vu précédemment que l’eau s’écoule progressivement entre les deux monocouches de tensio-actifs. Si l’eau est plus visqueuse, elle restera plus longtemps entre les deux monocouches, ce qui permet d’augmenter la durée de vie de la bulle.


* Le sucre :


Il aide à maintenir la bulle formée plus longtemps. En effet, nous avons vu auparavant que le sucre empêche une partie de l’eau contenue entre les deux monocouches de tensio-actifs de s’évaporer. Ainsi la durée de vie des bulles augmente.


Remarque : le sucre, bien qu’ayant un effet notable, n’est pas extrêmement efficace car d’une part il n’est que très peu soluble dans l’eau, mais l’humidité ambiante influence aussi sur l’évaporation de l’eau. Néanmoins, conjugué à la glycérine, il offre un fort avantage pour obtenir des bulles résistantes.


* Le produit final :


Nous possédons donc une recette de mélange pour créer des bulles grosses et résistantes. Si nous n’avons pas particulièrement étudié le rôle des concentrations dans ce produit, les proportions (volumiques) suivantes permettent d’obtenir de très belles bulles :


– 4/6 d’eau

– 1/6 de produit vaisselle liquide (produit utilisé : 20% de tensio-actifs)

– 1/6 de glycérine

– un peu de sucre (très peu soluble)


Il s’agit donc d’un produit clairement plus efficace que le mélange témoin.

 

 

Conclusion


Pour conclure, si l’eau et les tensio-actifs sont les seuls ingrédients nécessaires à la réalisation de bulles de savon, les composants du produit utilisé font clairement varier l’efficacité de ce mélange, certaines substances pouvant augmenter la résistance des bulles, d’autres la taille moyenne. Ainsi chaque élément du produit peut jouer un rôle décisif quant aux bulles formées.


Nous en sommes arrivés à déterminer la nature d’un mélange relativement efficace créé à partir d’ingrédients faciles à trouver : l’eau, le produit vaisselle liquide, le sucre et la glycérine (en vente en pharmacie). Ces quatre substances combinées permettent la formation de grosses bulles résistantes.

A propos cosmeticshomemadecolchique

Passionnée des cosmétiques et des savons faits maison.
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