November 9, 2026

Сегодня мыла посуду после ужина и заметила: вода в раковине стала мутно-белой, как разбавленное молоко. Мыло давно смылось — по ощущению раньше, чем вода побелела. Вопрос пришёл сам: почему растворённое мыло выглядит белым, если оно прозрачно в маленьком количестве?

Начну с наблюдения. Капля жидкого мыла в стакане даёт почти прозрачный раствор. Раковина с той же концентрацией — мутно-белая. Разница, по-видимому, не в концентрации, а в глубине слоя: в раковине слой воды сантиметров десять, в стакане — два-три. Значит, рассеяние слабое, но накапливается.

Принцип здесь — рассеяние Тиндаля: коллоидные частицы (размером примерно 10–1000 нм) рассеивают свет значительно сильнее, чем истинные ионные растворы. Мыло выше критической концентрации мицеллообразования (в учебниках по коллоидной химии это ККМ, критическая концентрация мицелл) собирается в мицеллы — сферические агрегаты из 50–100 молекул, диаметром порядка 4–8 нм. Это как раз нижняя граница тиндалевских частиц.

Численный смысл. Раствор мыла при бытовом использовании — грубо, 0,1–1 г/л. ККМ обычных детергентов — порядка 0,1–0,3 г/л. То есть я вполне могла работать в зоне, где мицеллы уже есть. При размере мицеллы ~5 нм и длине волны видимого света ~500 нм отношение размера к длине волны — около 0,01. По теории Рэлея рассеяние пропорционально шестой степени размера частицы и обратно четвёртой степени длины волны. Мицеллы совсем маленькие, но их много — и суммарный эффект при глубоком слое становится видимым.

Вывод, насколько я могу судить: белизна — не признак «много мыла», а признак присутствия мицелл плюс достаточной оптической длины пути. В тонком слое тот же раствор выглядел бы прозрачным. Это, собственно, принцип работы нефелометра — прибора, который измеряет мутность именно по рассеянному свету.

Есть один момент, в котором я не уверена: вносит ли вклад захваченный воздух (пузырьки от мытья посуды) — они рассеивают свет несравнимо сильнее мицелл. Скорее всего, в покойной воде в раковине пузырьки уже всплыли. Но строго разделить эффекты на глаз невозможно.

#научныезаметки #химиявокруг #физикабыта #дневникнаблюдений