Skum og bobler

Skum og bobler er hulrom fylt med luft omgitt av tynne hinnder med vannholdig væske eller et fast stoff. Skum består av mange små luftfylte hulrom, mens bobler har større volum og er færre sammenlignet med skum. Skum og bobler gir store overflater dannet via overflateaktive stoffer som endrer overflatespenningen til vann,  for eksempel fettsyrer, detergenter, skumproteiner med hydrofil og hydrofob ende eller såpestoffer (saponiner). Alle bølgelengdene i lyset blir brutt i overflatene på skummet eller boblene i vannholdige løsninger og får derved hvit farge. Vannbasert skum og bobler i vann forsvinner over tid.   Såpebobler har så tynne overflate at lyset ved diffraksjon og interferens blir laget regnbuefarger.

Vannbasert skum og bobler

Vannbasert skum og bobler er avhengig av at det tilføres mekanisk energi i form av kraftig omrøring eller risting. For å øke overflaten til en boble trengs det energi. Havskum fra bølger og skum i raskt rennende bekker og elver. Bobler fra en roterende propell under vann.  Tannhval og delfiner kan lage et boblenett omkring fiskestim som en del av en fangststrategi ved å holde en fiskestim samlet slik at de kan spise fra stimen.

   Den vannelskende delen (hydrofile) av det overflateaktive molekylet løses i vannfilmen, mens den vannskydende (hydrofobe) vender ut mot luften på utsiden og innsiden av væskefilmen. Saponiner er såpestoffer fra planter som kan gi skumming av vann eller skum rundt munnen på drøvetyggere når de tygger gras. 

Fettsyrer

Vanlig såpe blir laget fra forsåpning av fett som bryter esterbndingen mellom hydroksylgruppene i glyserol og syregruppen i de tre fettsyrene festet til glyserol. Fettsyrer med polar ved alfakarbonet som danner syregruppen (-COO-) og er den vannløselige delen av fettsyremolekylet. I motsatt ende ved omega-karbonet er det en upolar metylgruppe (CH3-) som kan løses i fett eller vender ut mot luften i bobler og skum som lages ved omrøring, risting  eller ved blåsing gir såpebobler. Såper og andre detergenter senker overflatespnninen til vannet slik at det kan dannes bobler. 

Såpe fra et oppvaskmiddel løst i vann. I gamle dager rørte vi såpeskum i en hermetikkboks til det ble helt stivt og vi kunne sette boksen på hodet med rørepinnen i uten at noe falt ut. Tilsatt en bit med farget krepp-papir laget såpeskum i assorterte farger. 

Natriumlaurylsulfat

Natriumlaurat eller natriumlaurylsulfat (SDS) er en detergent danner effektivt mye skum, og blir laget fra kokos eller palmeolje. Blir anvendt i tannpasta, såpe, hår Shampo, barberskum  og badeskum. Evnen til å danne skum blir brukt som fortykningsmiddel.  

Skumproteiner

Proteiner d gir skum i øl og spytt med spyttproteiner, og proteinskum kommer fra visping og mekanisk røring av eggehvite, melk eller fløte. vispingen strekker ut proteinene med hydrofil del i vann og hydrofob mot luften. I fløte deltar også fett i skumdannelsen. Ved mekanisk påvirkning kan proteiner (skumproteiner) rette seg ut og legge seg ved siden av hverandre i vannoverflaten med den hydrofobe delen ut mot luften. Slike proteiner gir skum ved visping av eggehvite eller visping av melkeproteiner i melk eller fløte melkeproteiner. Proteiner i spyttt tgjør det mulig å lage spyttbobler rundt munnen Ølskum skyldes proteiner i ølet. Koking av syltetøy fra bær gir et skum på overflaten av som skyldes proteiner i bærene.  Skumproteiner samales på væskeoverflaten øker mengden bobler og stabiliserer bobleoverflaten. Espresso kaffeskum

  Ølskum

Ølskum skyldes frøproteiner (hodrdeiner) i et kompleks med polyfenoler, iso-alfasyrer fra humle, metallioner og CO2 fra gjæringen Ølskumproteiner er llipidtransportprotein PT1 fra aleuronlaget og det vannløselige albuminet protein Z. Under meskingen blir lagringsproteiner i kornet nedbrutt i mindre bestanddeler mens protein Z og LPT1 forblir rimelig intakt Protein Z kan være glykolysert og har høy overflateviskositet.

Glutenproteiner og bobler

Ved fermentering av mel vil CO2 fra gjæing bli fanget som bobler omgitt av elastiske glutenproteiner i melet.

Skumsikader

Skumsikader (Cercopidae), orden nebbmunner (Hemiptera), underorden plantesugere (Homoptera)  hvor larvene lever i spytt på gras, kalt "gjøkespytt" med luftblærer på planter blant annet grasstengler. Nymfene lever i spytttet som de lager ved å blåse luft inn i slim.

Skumgummi

Skumgummi også kalt ekspandert skumgummi har mange luftfylte rom i et matriks laget ved tilsetting av et skummingsmiddel i produksjonsprosessen. Gummistoffet kan komme fra syntetisk gummi, polyuretan eller naturgummi (gummilateks). Gummistoffet kan være etylen (polyetylen)-vinyl-acetat med forskjellige typer polyetylen. Polyuretan er laget fra metyl-di-isocyanat og polyetylen. Polyuretanskum brukt til isolasjon rundt dører og vinduer. Skumgummi i yogamatter og liggerunderlag i telt. Skumgummi brukt som fyllstoff i møbler og skotøy.

Såpeboblematematikk

Såpe fra et oppvaskmiddel løst i vann tilsatt litt glycerin e.l. Glserin gjør at bloblene blir mer varige.  Såpebobler båst fra en sirkelrundt bøyle på en bøyelig stang i i  metall eller plast danner skinnende regnbuefarget bobler. Noen såpebobler er runde, andre er ellipsoide med samme radius. For en eller en samling av såpebobler vil overflaten bli så liten som mulig og den runde kulen er den geometriske formen som har minst overflate i forhold til volumet

 Imidlertid, hvis stangen er bøyelig og man lager andregeometriske former enn den runde blir det bobler med andre typer geometriske former enn den runde .   Bruk av to eller flere metallbøyler samtidig kan lage andre former.

Flere bobler liggende i et 2D-plan: to-bobleproblemet hvor vinklene møtes i 120o, , tre-bobleproblemet og mangeboble-problemet.

Flere bobler sammensatt i et tredimensjonalt rom (3D). To metallbøyer hver med en sirkel kan lage en boble formet som en katenoide. D obbelsåpeboble og det isoperimetriske problem. Plateaus problem med navn etter Joseph Plateau fomulert i 1760 av den franske matematikeren  Joseph-Louis Lagrange.  

Natur og kultur

Skumlesing – overflatisk lesing av store tekstmengder, også via skjerm, uten å trenge ned i dybden av stoffet.

Forskjellig fra dyplesing fra trykket tekst på papir som gir tid til refleksjon, fordypning, resonnement og ettertanke.

Skumme av raseri – sinne og raseri hvor fråden og spyttet skummer rundt munnen.

Leve i en boble – befinne seg i en tilværelse fjernet fra virkeligheten, dens realiteter og trivialiteter.

«Noe med bobler» – Henspiller på glass med Champagne, Crémant, Cava, Prosecco eller annen musserende vin og god feststemning. Lager bobler med CO2 fra fermenteringensom stiger opp til overflaten når drikken kommer over i funklende glass.

Skumme fløten – Ta det beste av noe.

Avskum – skummet av, noe man må ta vekk. Fjerne proteinskum ved koking av proteinrike matvarer.  Brukt av nazister og storrussere som avhumanisering for å kunne forfølge og drepe folkegrupper.

Skummet melk – melk hvor det meste av melkefettet (fløten) er fjernet.

Litteratur

Wikipedia

Tilbake til hovedside

Publisert 24. feb. 2024 13:51 - Sist endret 18. mars 2024 10:47