Los jabones vienen en diferentes colores, pero ¿por qué la espuma del jabón es siempre blanca?

Question

El jabón viene en diferentes colores, pero ¿por qué la espuma del jabón es siempre blanco ?

Answer 1

Aunque la respuesta de @DHMO es bastante interesante, no deberías tomarlo sin una pizca de sal. Tengo que discrepar en algunos aspectos.

Los colorantes del jabón van desde varios tipos de mica hasta tintes que se encuentran de forma natural en las plantas. Ahora normalmente cuando se tiñe cualquier cosa la cantidad de tinte utilizada en comparación con la cantidad de la sustancia a teñir es muy pequeña. Demasiado mucho tinte, y podría manchar las manos/la ropa, por lo que los fabricantes de jabón utilizan el menor tinte posible, pero sólo suficiente para dar un buen color al jabón.

Ahora, para el resto de esta respuesta, asumiré (razonablemente) que por jabón "de color" te refieres al jabón que va por colores otros que el blanco.

Ahora bien, cuando se hace espuma con el jabón, sólo una pequeñísima parte entra en el agua. Como señala correctamente @DHMO, el tinte/pigmento utilizado para colorear el jabón está muy diluido. ¿Por qué no cortas un trozo de jabón coloreado (que tenga más o menos el mismo tamaño que una almendra) y lo disuelves en una taza de agua por suavemente agitándolo. Recalco lo de "suavemente" para que no se haga espuma.

Echa un vistazo al agua. Verás que el jabón, además de enturbiarla, ha no visiblemente impartió ningún color particular al agua. Esto no es inesperado, como ya he mencionado, la cantidad de tinte utilizado es muy pequeño.

Ahora bien, si se sigue adelante y se agita que solución jabonosa, dará lugar a blanco espuma, y este ya no debería ser sorprendente.

Ahora, @DHMO's continúa mencionando que la Reflexión Interna Total (TIR) es lo que imparte el color blanco a la espuma. Pero esto es muy incorrecto. Mientras que la TIR puede resultado "luz blanca", es no el fenómeno dominante que actúa aquí (tampoco digo que esté completamente ausente).

¿Qué es? en gran medida que da a la espuma su aspecto blanco es otro fenómeno llamado Dispersión .

Ahora te preguntarás: "Entonces, ¿por qué el jabón no es agua blanco". Bueno, como la espuma está formada por muchas burbujas diminutas, la luz que la atraviesa tendrá que encontrar varios superficies, y son estas superficies las que dispersan la luz en muchas direcciones.

Así que para decirlo directamente la respuesta de DHMO es incorrecto . (Sin ofender a DHMO)

¿Recuerdas que dije que no puedes ver ninguna coloración visible en el agua porque el colorante está presente en cantidades muy pequeñas? Pues aquí tienes una forma de validar esa afirmación: simplemente combina una cucharadita de colorante alimentario rojo con un poco de agua para lavar las manos (eso sí que es realmente concentrado). Ahora puedes hacer espuma con el jabón y ¡he aquí! Tienes espuma roja.

[Crédito a @ACuriousMind de Physics.SE, por esa parte de por qué el agua del jabón no es blanca. También confirmó que el color blanco de la espuma se debe a la dispersión].

Edit- Más felicitaciones a @ACuriousMind por proporcionar este increíble enlace en la dispersión.

Answer 2

Habrás observado que las burbujas de jabón grandes son transparentes.

Esto se debe a que el color se ha diluido tanto que básicamente se ha vuelto transparente.

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Ahora, la espuma es sólo una multitud de pequeñas burbujas que son transparentes.

Se observaría que la masa no organizada de partículas transparentes (la burbuja está bastante organizada) aparecería de color blanco.

Por ejemplo, $\ce{NaCl}$ cristal (organizado) es transparente mientras que como polvo (no organizado) es blanco.

Otro ejemplo; una pequeña columna de agua cuando se abre el grifo (organizado) es transparente, pero cuando se abre el grifo en mayor medida, el agua ya no cae junta y aparece blanca.

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Esto se debe a la reflexión interna total.

Cuando la partícula está organizada, la luz se desvía uniformemente, por lo que la imagen no está muy distorsionada y parece transparente.

Sin embargo, cuando hay muchos transparente partículas, un pequeño cambio en el ángulo de incidencia puede causar un gran cambio tanto en la posición como en el ángulo de la luz resultante.

Por lo tanto, los colores se mezclan y se ve el blanco.

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Edición: Después de un breve debate con Aaron Abraham, me imaginé que sólo mencionaba la reflexión interna total, pero olvidaba la refracción. Por lo tanto, ahora aclaro que la refracción en lugar de la reflexión interna total juega un papel dominante en la flexión de la luz.

Answer 3

Se debe a múltiples eventos de dispersión de la luz incidente en la superficie de las numerosas burbujas pequeñas de la espuma? Las burbujas grandes (del orden de los centímetros) no se dispersan, sino que muestran los colores típicos de las franjas de interferencia de las películas finas.

La sal común de mesa o los cristales de azúcar puro parecen blancos por la misma razón. Aunque el cristal pulido es ópticamente transparente, cualquier superficie de cristal rugosa provoca dispersión. La dispersión se produce debido a la diferencia entre el índice de refracción del aire, aproximadamente 1, y el material de la espuma o el cristal, que se encuentra en el rango de 1,3 a 1,5 para muchas sustancias. La dispersión es sensible al tamaño de las imperfecciones en la superficie de un cristal o al tamaño de las burbujas en la espuma. Aumenta con más imperfecciones o burbujas más densas.

Se puede eliminar la dispersión colocando los cristales en un disolvente del mismo (o muy similar) índice de refracción que el cristal: es más difícil hacerlo con burbujas. Sin embargo, puedes hacer "desaparecer" las perlas de vidrio rugosas de la superficie en el disolvente adecuado; el agua es bastante eficaz.