موضوع مقاله: کف | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # کف | مقدمه: کَف، پراکندگی گاز در مایع است به‌صورتی که بخش اعظم محیط را گاز تشکیل‌داده و مایع به‌صورت لایه‌های بسیار نازکی میان حباب‌های گاز قرار گرفته‌باشد. | ## بخش 1: کف | کف‌ها، اشیایی هستند که از طریق به دام افتادن گازها در مایعات و جامدات تشکیل می‌شوند. اسفنج حمام و رویه‌های تشکیل شده در بالای نوشابه‌ها و دلسترها، نمونه‌هایی از کف‌ها هستند. با رگه‌هایی نازک از جامدات و مایعات که نواحی یا غشاهای گازی را از هم جدا می‌کنند. نواحی گازی کاملاً از هم تفکیک شده و نفوذناپذیرند در نتیجه با ورود آب به یکی از نواحی، بقیهٔ نواحی را در بر نمی‌گیرد. به‌طور کلی، گاز موجود، به حباب‌هایی از اندازه‌های مختلف تقسیم می‌شود که غشاهای مایع جدا شده‌اند. این مرزهای فاز مایع مدام کوچکتر و کوچکتر شده و نهایتاً فاز مایع از سیستم تخلیه می‌شود و حباب می‌ترکد. وقتی که مقیاس اولیه و اصلی خیلی ریز باشد، مثلاً در یک کف بسیار ریز، این محیط پراکنده را می‌توان نوعی کلویید نامید. کف‌ها در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرند و در آتش‌نشانی هم استفاده مخصوصی دارند. کف مانند لایه‌ای پیوسته در سطح ماده در حال سوختن جریان می‌یابد و از پیدایش بخارهای اشتعال‌پذیر جلوگیری می‌کند. ریشه‌شناسی واژه واژه کفَ از فارسی میانه (kp /⁠kaf⁠/، “فوم، لجن”); *kapʰas (بلغم، بلغم) را با زبان پروتو-هندوایرانی مقایسه کنید. با خاوای ختنی ("فم") و غیره همزاد.[۵] ساختار کف‌ها، در بسیاری از موارد و نمونه‌ها، سیستمی چندمقیاسه دارند. در اندازه‌های بزرگ، مطالعهٔ کف‌ها بسیار نزدیک به مسائل ریاضی حداقل سطوح و رسوبات سه‌بعدی می‌باشد که لانه‌زنبوری هم نامیده می‌شوند. مقیاس دیگر و پایین‌تر از حباب‌ها، مقیاسی است که تغییرپذیر است و آن را می‌توان شبکه‌ای از نواحیِ گازی مرتبط باهم در نظر گرفت که لاملا نامیده می‌شود. در این مقیاس، ارتباط‌ها سه‌گانه بوده و زاویهٔ ۱۲۰ درجه خارج از نقاط اتصال می‌سازد که مرزهای فلات نامیده می‌شوند. | ## بخش 2: کف | مقیاس پایین‌تر از این، مقیاس هم، هم‌صفحه و مرتبط شدن مایع و گاز در سطح غشا می‌باشد. ویژگی‌های فیزیکی کف‌های جامد در هر دو گونهٔ سلول‌باز و سلول‌بستهٔ کف‌های جامد، زیرمجموعه یا زیرساختاری سلولی مد نظر قرار می‌گیرد. آن‌ها معمولاً اتصالات گرهی ضعیف‌تری نسبت به ساختارهای سلولی دیگری نظیر ساختار لانه‌زنبوری و شبکه‌های خرپایی دارند و در نتیجه، در اثر خمش در اعضا به راحتی ایجاد خواهد شد. این اتصالات ضعیف در گره‌ها و شکستگی راحت کف‌های جامد، آن‌ها را به جامداتی کم‌مقاومت و با استحکام ضعیف در مقایسه با ساختارهای لانه‌زنبوری و خرپایی تبدیل می‌کند. پایداری و نیروهای نگه‌دارنده ثبات و پایداری کف‌ها ناشی از نیروی واندروالس بین مولکول‌ها در کف، دوقطبی‌های الکتریکی که در اثر خاصیت دوقطبی مواد فعال کنندهٔ سطح و اثر مارانگونی می‌باشد. نیروی مارنگونی در صورتی ایجاد می‌شود که مایعی که دارد تبدیل به کف می‌شود ناخالص باشد. در مجموع، موادی که نقش فعال‌کنندهٔ سطح را دارند، در صورت حل شدن، تنش را در سطح کف، کم می‌کنند. همچنین برای ایجاد اثر مارنگونی، سطح باید دارای تورفتگی باشد که این تورفتگی‌ها، مساحت سطح را افزایش می‌دهند. همچنین می‌توان گفت که در اثر کشش‌های سطحی، تنش در اطراف فرورفتگی‌ها نسبت به بقیهٔ نواحی بیشتر هم خواهد شد. پس در نتیجه، از آنجا که انحلال مواد فعال‌کنندهٔ سطح زمان زیادی می‌برد، اثر مارنگونی فرصت پیدا می‌کند که به وقوع بپیوندد. اختلافی که در تنش سطحی موجود است، شیبی را درست می‌کند که در نتیجهٔ آن، سیال از نقاط با تنش کمتر، به سمت نواحی پرتنش‌تر جریان می‌یابد. استفاده در آزمایش‌ها کف‌ها به عنوان موادی چندمقیاسه، که شامل پدیده‌های فراوانی در ساختار خود می‌باشند، می‌توانند در آزمایش‌های گوناگونی مورد استفاده قرار گیرند. به عنوان مثال به علت دارا بودن ساختاری پر از خلل‌های گوناگون، از کف‌ها در بررسی پدیدهٔ انکسار و پراکندگی نور می‌توان استفاده نمود. همچنین از طریق تاباندن نور لیزری یا اشعه‌ی ایکس و نشاهدهٔ نتایج بازتابی آن، می‌توان حدود و زوایا و موقعیت غشاهای درون ساختار کف را بررسی نمود. | ## بخش 3: کف | خصوصاً در مرحلهٔ خاموش کردن آتش‌های ناشی از مواد پالایشگاهی نظیر بنزین و گاز و نفت. می‌توان گفت خمیرمایهٔ نان‌ها خود نوعی کف است که در اثر گیرافتادن حباب‌های هوایی بین خمیر ایجاد می‌شود. با بریدن خمیر، حباب‌های گازی در قسمتی که جدا شده رها می‌شود اما مابقی خمیر هنوز حاوی حباب‌های زندانی بین حفرات است که نمی‌تواند خارج بشود. در چنین شرایطی، بریدن قسمتی از خمیر هم در نهایت منجر به خروج قسمت زیادی از گازها می‌شود و خمیر در اندازهٔ خود برایش سقوط اتفاق می‌افتد. این کف‌ها نوعاً در دو قسمت، بر اساس نوع منافذشان تقسیم می‌شوند: کف‌های با ساختار سلول‌باز (که کف‌های مشبک هم نامیده می‌شوند) و کف‌های با ساختار سلول‌بسته. جامدات کفی که ساختاری سلول‌بازدارند، شامل منافذی می‌باشند که با یکدیگر در ارتباط بوده و در حقیقت شبکه‌ای ارتباطی تشکیل می‌دهند که نرم است. تحقیقات جدید، با تمرکز بر روی خواص کف‌های جامد سلول‌باز، در پی مواد عایق جدیدی می‌باشد. به هر طریق، کف‌های سلول‌بسته چگال تر بوده، مواد بیشتری می‌طلبند و در نهایت گران‌قیمت تر هستند. منافذ این مواد سلول‌بسته را می‌توان با گازهای خاصی پر نمود تا خاصیت عایق بودن بهتری رقم بخورد. این مواد پایداری و ثبات از لحاظ ابعادی زیادی داشته، ضریب نفوذ رطوبت آنها پایین است و استحکام بیشتری نسبت به جامدات سلول‌بازدارند. همهٔ انواع کف‌ها را به عنوان هستهٔ مرکزی در کامپوزیت‌های ساندویچی استفاده می‌کنند. از اوایل قرن بیستم، انواع مختلفی از جامدات کفی تولید شده با شرایط خاص، مورد استفاده قرار گرفته. | ## جمع‌بندی | چگالی کم این مواد، آن‌ها را به عنوان عایق حرارتی و دستگاه‌های شناور مواد به ایده‌آلی تبدیل و همچنین وزن کم و قابلیت تحمل فشار در کف‌ها، آن‌ها را مناسب برای بسته‌بندی کرده‌است.