子供の頃、きれいな石鹸泡に夢中になったことはありませんか？石鹸水で泡を吹くことができるのに、普通の水ではできないのはなぜでしょうか？その鍵となるのは液体の表面張力です。液体の表面層は内部と異なり、分子の分布が希薄で、分子間の相互作用は主に引力によるものです。これを「表面張力」と呼びますが、この力によって液体の表面層が収縮し、弹性膜のように動きます。夏に虫が水面を歩くのは表面張力のためです。また、この「弹性膜」が表面積を最小限に抑えようとする性質によって、露水が球形になります。もちろん、石鹸泡も球形になります。
では、石鹸水で泡を吹くことができるのは、石鹸水の表面張力が普通の水よりも小さいからでしょうか？同じ2つのコップに水を入れて、石鹸水と普通の水をそれぞれ注ぎ、満杯になるまで一滴ずつ加えます。そうすると、普通の水で作った水玉は石鹸水で作った水玉よりも高くなります。つまり、石鹸水の表面張力は普通の水よりも小さいのです。
水の表面張力が強すぎると、水が固くついてしまい、泡を吹くのが難しくなります。石鹸を水に溶かすと、表面張力が弱まり、泡を吹きやすくなります。気球も同じで、素材の弹性が強すぎると膨らみにくく、適度の弹性で大きな泡が作れます。