عبد العزيز: بوت: تعريب V2.1

2023-09-11T16:36:16Z

صفحة جديدة

{{عن|3=فقاعة (توضيح)}}
[[ملف:Bottle2.gif|يسار|114px]]
[[ملف:Air bubbles in a pool as a man surfaces for air.jpg|تصغير|فقاعات هواء لرجل يطفوء في سطح حوض.]]
[[ملف:Soda bubbles macro.jpg|يسار|تصغير|فقاقيع [[غاز]] في [[مشروب غازي]]]]
[[ملف:Yellowstone mud pot p1090998.jpg|تصغير|فقاعة من الغاز في [[وعاء طين]]]]
[[ملف:USA tar bubble la brea CA.jpg|تصغير|فقاعة من الغاز في [[حفرة قطران]]]]
[[ملف:Traubensaft Schaum 1.JPG|تصغير|فقاقيع [[رغوة]].]]
'''الفقاعة''' هي عبارة عن جيب [[كرة|كروي]] من [[طور (توضيح)|طور]] في طور آخر، وعادة ما تكون طور [[غاز]] في طور [[سائل]].
ويرجع ذلك إلى [[تأثير مارانجوني]]، قد تبقى الفقاعات سليمة عند وصولها إلى [[سطح]] [[مادة|المادة]] التي يغمرها.
الفقاعات التي تتجمع لتكون الرغوة التي تعلو الكثير من [[سائل|السوائل]]، هي جزء مهم من حياتنا ال[[يوم]]ية

== الأمثلة الشائعة ==
نجد الأمثلة على الفقاعات في أماكن كثيرة في الحياة اليومية، على سبيل المثال:
* كما في التنوي التلقائي عند فرط التشبع بغاز [[ثنائي أكسيد الكربون|ثاني أكسيد الكربون]] في [[مشروب غازي|المشروبات الغازية]].
* كما في [[بخار الماء|بخار ماء]] في [[ماء|الماء]] المغلي.
* كما في [[غلاف الأرض الجوي|الهواء]] المخلوط في المياه المهتاجة، مثل تحت الشلال.
* كما في [[زبد البحر]].
* وأيضا تلك المنبعثة في التفاعلات الكيميائية، على سبيل المثال صودا الخبز + [[خل|الخل]].
* والناتجة من [[غاز]] محصور في [[أبو إسحاق الزجاج|الزجاج]] أثناء تصنيعه.
* وجود فقاعة هواء في محلول [[فلوريسين|فلوريسئين]] و[[ماء|الماء]] أو ([[كحول|الكحول]]) هو جزء أساسي من مستوى [[كحول (طب)|السبيرتو]].

== الخواص الفيزيائية والكيميائية ==
تتكون الفقاعات، وتتجمع، في أشكال كروية، لأن تلك الأشكال يمكن تكونها عند حالة ذات [[طاقة]] أقل.وراء ذلك علوم ال[[فيزياء]] وال[[كيمياء]].
الفقاعات تحكمها [[قانون|قوانين]] فيزيائية صارمة ومعقدة. فبالرغم من أن شكلها [[كرة|كروي]]، وتمتلك أقل طاقة ممكنة، إلا أنها عند تجمعها وضغطها، تحاول أن تحافظ على [[الشكل]] الكروي، وفي حال زيادة الضغط الواقع عليها وللوصول إلى الحالة الأقل طاقة، فإنها تنبعج نحو الداخل ليصبح مجموع سطوحها أقل ما يمكن. وقد دلت الدراسات الرياضية التي أجريت عليها، أن تلك الفقاعات المتجاورة تلتقي كل ثلاث منها لتشكِّل عنقوداً صغيراً وعند رسم خط وهمي بين مراكز تلك الفقاعات الثلاثة، فإنه تتشكل زاوية 120 درجة بين خطوط المراكز.

=== تشكُل الفقاعات ===
تتكون الفقاعات عن طريق خلط [[سائل]] كال[[ماء]] مع [[غاز|الغاز]] تحت [[ضغط]] أو رج. وفور إزالة ذلك [[ضغط|الضغط]] أو تخلخله، يندفع [[غاز|الغاز]] إلى الخارج، ليشكِّل الفقاعات التي تتجمع لتكون الرغوة. وتختلف خواص تلك الفقاعات تبعاً لنوع [[غاز|الغاز]] المستخدم، ووجود مواد مضافة إلى ال[[ماء]]، ففي [[مشروب غازي|المشروبات الغازية]] يضاف [[غاز]] [[ثنائي أكسيد الكربون|ثاني أكسيد الكربون]] الذي يشكِّل فقاعات متماسكة، تدوم لفترة طويلة نسبياً، كما قد تتشكَّل تلك الفقاعات، خلال بعض [[تفاعل كيميائي|التفاعلات الكيميائية]] المنتجة [[غاز|للغازات]] وفي عمليات [[تخمير (توضيح)|التخمر الحيوية]]، كما طوَّر الباحثون طرقاً خاصة لتصنيع الرغوة المعدنية من [[رصاص|الرصاص]] أو ال[[ألومنيوم]].

إن فقاعات الرغوة، وبالرغم من كونها سريعة التحطم، إلا أنه يمكن زيادة تماسكها عن طريق خلط [[صابون|الصابون]] و[[الجليسيرين]] في [[ماء|الماء]]، حيث تتشكَّل فقاعات تدوم لفترة أطول، وهذا يعود إلى أن جزيئات تلك المواد المضافة، ذات صفتين متناقضتين، تحب [[ماء|الماء]] وتكرهه، وبالتالي يتكون رأس ينجذب إلى ال[[ماء]] وذيل يكره ال[[ماء]] ويرتفع في [[غلاف الأرض الجوي|الهواء]]، بطول يبلغ أجزاء من المليون من الملليمتر، وبالتالي فإن تلك الفقاعات الناتجة عن وجود [[صابون|الصابون]] في ال[[ماء]]، تتكون من غشاء مائي يحيط به غشاء من جزيئات ال[[صابون]] مما يكسبها صفة التماسك.

=== المظهر ===
تتميز الفقاعات السائلة بجمالها الأخاذ. فهي تنتظم في أشكال وعناقيد مختلفة، وبالرغم من الفوضى الظاهرية التي تحكمها، إلا أنها في الواقع تتصرف ضمن قوانين فيزيائية محددة.
يمكن للإنسان ان يرى الفقاعات لأن لها [[معامل الانكسار|معامل انكسار]] مختلفة من المادة المحيطة بها. على سبيل المثال، (IR) الأشعة تحت الحمراء تختلف عن الهواء بما يقرب 1.0003 والأشعة تحت الحمراء عن الماء ما يقرب من 1.333. [[قانون الانكسار|قانون سنيل]] يصف كيفية تغيير الاتجاه للموجات الكهرومغناطيسية عند واجهة بين اثنين من الوسائط مع [[الأشعة تحت الحمراء|الاشعة تحت الحمراء]] المختلفة، وبالتالي يمكن التعرف على الفقاعات من [[انكسار (فيزياء)|الانكسار]] المصاحبة و [[الانعكاس الداخلي]] حتى وإن كانت مغمورة وتغمر وسائط شفافة.

== استخدامات الفقاعات في حياتنا اليومية ==
تستخدم الفقاعات في العديد من مناحي حياتنا، مثلا: في التصوير الطبي [[تخطيط الصدى الطبي|الموجات فوق الصوتية]].<ref>R. J. Dijkink, J. P. van der Dennen, C. D. Ohl, {{Ill-WD2|A. Prosperetti|id=Q4755239}},''The ‘acoustic scallop’: a bubble-powered actuator'', J. Micromech. Microeng. '''16''' 1653 (2006)</ref>

* فعملية [[غسل|غسيل]] [[ملابس|الملابس]] مثلاً على تكون الفقاعات . فطرف يحب ال[[ماء]] وطرف يكره ال[[ماء]]، وبالتالي فإنها تعمل على إزالة الأوساخ العالقة في [[ملابس|الملابس]]. وبالمثل، فإن الفقاعات تستخدم في عمليات التنظيف المختلفة التي يعتمد مقدار تكونها على عدة عوامل، منها نوع [[مادة]] التنظيف ووجود شوائب وأملاح ذائبة في [[ماء|الماء]] (عسرة ال[[ماء]]) و [[درجة حرارة|درجة الحرارة]] ، كما تستعمل أنواع خاصة من الرغوة لتنظيف بعض المواد والأدوات الحساسة لل[[ماء]].
* نستطيع استخدام فقاعة صغيرة من [[الجرافي]]ن لصناعة [[عدسة (توضيح)|عدسة]] بصرية قابلة لتغيير [[بعد بؤري|البعد البؤري]] ، هذا ما يسعى لتحقيقه [[عالم (مهنة)|علماء]] [[فيزياء|الفيزياء]] في [[المملكة المتحدة|بريطانيا]]، حيث تمكنوا من التحكم بانحناء مثل هذه الفقاعات عن طريق تطبيق جهد خارجي<ref name="مجلة الفيزياء العصرية">[http://www.modernphys.com/index.php/2011-08-01-23-03-45/135-2012-03-02-18-42-16] مجلة الفيزياء العصرية {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140701102848/http://www.modernphys.com/index.php/2011-08-01-23-03-45/135-2012-03-02-18-42-16 |date=01 يوليو 2014}}</ref>
* تستخدم الرغوة، التي هي عبارة عن عدد كبير من الفقاقيع الصغيرة، أيضاً، في العديد من [[عملية (توضيح)|العمليات]] الصناعية والكيميائية والتعدينية، حيث تستخدم في عمليات فصل الشوائب العالقة في الركام المعدني، وفي عمليات رفع [[تركيز (توضيح)|تركيز]] [[معدن|المعادن]] في خاماتها، وتعرف هذه العملية''' بالتعويم''' (Flotation).<ref>{{استشهاد بكتاب|الأخير=Weber et al.|عنوان=Bubbles, Drops and Particles|سنة=1978|ناشر=Dover Publications|مكان=New York|ردمك=0-486-44580-1}}</ref>
حيث تعمل الرغوة أو الزبد على فصل [[معدن|المعادن]] والأملاح المعدنية العالقة في [[سائل|السوائل]] عن طريق التصاقها بفقاعات [[غاز|الغاز]]، وبالتالي ترتفع [[مادة|المادة]] ال[[صلب (توضيح)|صلب]]ة التي التصقت بفقاعات [[غاز|الغاز]] دون غيرها إلى الأعلى، وتُعد عملية التعويم من عمليات الفصل الفيزيائية الرخيصة والمستخدمة على نطاق واسع لفصل الأملاح المعدنية المتشابهة كيميائياً، وفي عمليات رفع تركيز الخامات المعدنية من أجل صهرها وتنقيتها.
وتجري عملية التعويم في خلايا خاصة، فيتم توليد فقاعات هوائية فيها تتوزع وتنتشر خلال المخلوط المعلق لتكون الرغوة التي ترتفع إلى أعلى داخل تلك الخلايا بسبب قلة كثافتها، فالحبيبات الصلبة القابلة للابتلال (Wettability) أو التي تألف الماء (Hydrophilic) تبقى معلقة في الماء، بينما الحبيبات الصلبة التي لا تألف الماء (Hydrophobic) أو التي لا تبتل بسهولة، تلتصق بفقاعات الهواء وترتفع إلى السطح ويتم فصلها. ومن أجل إنجاح هذه العملية تتم إضافة بعض العوامل الكيميائية التي تحافظ على تماسك الرغوة لتفادي انفجار الفقاعات أثناء إجراء عملية التعويم.
* وإضافة إلى ما تقدم، تستخدم الرغوة في بعض حالات الحوادث الكيميائية أو النووية، لمنع التلوث البيئي الذي قد يحدث، إذ تحاط المواد الخطرة المتشكلة برغوة صلبة تمنع انتشارها وتعمل على تثبيتها، كما تستخدم الرغوة في مكافحة النيران، حيث إنه وبسبب كونها خفيفة، فإنها تحيط وتطفو فوق المواد المحترقة، وتحجب بالتالي الهواء عنها وتخمد بذلك النيران. ولذلك تستخدم في إخماد الحرائق التي تنشب في المواد التي يخشى أن يتسبب الماء بتلفها، كالكتب والأجهزة الكهربائية والإلكترونية.
* ذبابة الماء يمكن أن تتنفس تحت الماء عن طريق التنفس بسرعة من خلال خلق فقاعة.<ref>{{استشهاد ويب|مسار=https://www.newscientist.com/article/dn10834-star-nosed-mole-can-sniff-underwater-videos-reveal/#.Uqyu-_RDuSo|عنوان=Star-nosed mole can sniff underwater, videos reveal|مؤلف=Roxanne Khamsi| مسار أرشيف = https://web.archive.org/web/20150505111622/http://www.newscientist.com/article/dn10834-starnosed-mole-can-sniff-underwater-videos-reveal.html | تاريخ أرشيف = 5 مايو 2015 }}</ref>

== انظر أيضا ==
* [[علكة الفقاعات]]
== المراجع ==

{{مراجع}}

{{ضبط استنادي}}
{{شريط بوابات|الفيزياء}}
{{تصنيف كومنز|Bubbles}}

[[تصنيف:ميكانيكا الموائع]]

فقاعة - تاريخ المراجعة

عبد العزيز: بوت: تعريب V2.1