Почему пена в море или океане белая и откуда она?

И откуда она?

Морская пена — это крохотные пузырьки воздуха, разделенные пленкой из воды и ПАВов.

В зоне прибоя, где вода и воздух активно смешиваются, попавшие в воду пузырьки воздуха, захватываются ПАВами – поверхностно-активными веществами, образующими на поверхности воды своеобразную пленку. В море ПАВы - это продукты жизнедеятельности морской флоры и фауны. (Без ПАВов химически чистая вода не вспенится).

Что конкретно дают ПАВы (кроме пены в стиральном порошке)? – Они уменьшают силу поверхностного натяжения воды. Ведь зарождение в жидкости воздушного пузырька всегда приводит к увеличению ее поверхности. А ПАВы делают водную поверхность как бы более эластичной, что позволяет пузырькам выскакивать наверх, как бы растягивая и продавливая ее. Наверняка все видели фото с водомеркой, которая сидит на воде, слегка продавив поверхность. Вот если уменьшить поверхностное натяжение воды, то водомерка, грубо говоря, настолько продавит поверхность, что просто утонет.

Почему пена в море, океане белая?

Каждая оболочка воздушного пузырька в пене – это своеобразное маленькое сферическое полупрозрачное зеркальце. Падающий на нее луч света, преломляется, меняет направление и отражается. Когда таких зеркалец множество, то и лучи света суммарно отражаются во все стороны, давая рассеянный свет. Поэтому пена для начала непрозрачная.

Помимо этого, оболочки пузырьков очень тонкие - буквально, толщиной в несколько молекул жидкости. Когда луч белого света (т. е. смесь всех цветов или набор фотонов всех длин волн видимого диапазона) попадает на оболочку пузырька, часть фотонов (определённого цвета) могла бы поглотиться. Но из-за малой толщины плёнки в ней так мало красителя (которого и в морской воде то кот наплакал), что если он и поглотит какую-то малую часть фотонов, то общий световой поток практически ничего не потеряет и будет, по большому счету, содержать фотоны тех же цветов, которые и содержал. То есть, оставаться белым.

А вот если раствор изначально какого-то насыщенного цвета (содержит много красителя), как, скажем, вишневое варенье – то и пена будет слегка подкрашена.