science >> Wetenschap >  >> Chemie

Waarom explodeert Soda wanneer u menthi toevoegt?

Laat een paar mentos vallen in een fles frisdrank van twee liter, en een geiser van schuim barst snel los, soms tot een hoogte van 15 voet of meer. Voor het eerst beroemd gemaakt door scheikundeleraar Lee Marek op de Letterman-show in 1999 leidde het fenomeen tot honderden homed video's en een aflevering van "Mythbusters" van Discovery Channel. Vanwege zijn fysieke textuur en de ingrediënten in zijn suikerachtige schaal versnelt een Mentos-snoepje de uitstoot van koolstofdioxide in de frisdrank.

Bursting a Bubble

De bubbels in een fles frisdrank worden veroorzaakt door moleculen opgelost koolstofdioxide. Over het algemeen houden watermoleculen graag naast elkaar, wat voorkomt dat opgeloste gassen zich verzamelen. Wanneer een oppervlak wordt aangeboden, een kiemplaats genoemd, kunnen opgeloste gassen zoals koolstofdioxide zich verzamelen en uiteindelijk een bel vormen. De zijkanten van een fles dienen voor dit doel. Wanneer de bel groot genoeg wordt, breekt het de oppervlaktespanning met de zijkant van de fles en drijft omhoog.

Geschud, niet geroerd |

Een fles frisdrank die wordt geschud, geeft de gasbelletjes vrij de oplossing, waardoor de soda oververzadigd is met koolstofdioxide. Dit zorgt ervoor dat de koolstofdioxide sneller vrijkomt bij het openen, waardoor een schuimende explosie ontstaat. Mentos-snoepjes versnellen deze reactie op twee primaire manieren. Ten eerste bevatten hun snoepjes "oppervlakteactieve stoffen", die de spanning tussen de watermoleculen verminderen, waardoor belletjes gas sneller kunnen worden gevormd. Ten tweede is het oppervlak van het Mentos-snoepje ruw, waardoor er meer oppervlakte is om deze oppervlakteactieve stoffen snel op te lossen.

Recept voor rampen

De oppervlakteactieve stoffen in Mentos zijn te vinden in de ingrediënten. In de eerste plaats verminderen de suiker, aspartaam ​​en kaliumbenzoaat in de snoepschaal het werk dat nodig is om bellen in de soda te vormen, wat een snelle vorming van koolstofdioxidebellen veroorzaakt. Deze ingrediënten versnellen de schuimende werking van de frisdrank zeer snel, waardoor de beruchte explosie ontstaat. Cafeïne is ook een oppervlakteactieve stof, maar frisdrank bevat niet genoeg cafeïne om de reactie aanzienlijk te verhogen.

Super Surfaces

Een Mentos-snoepje voelt glad aan, maar plaats het onder een microscoop, en het oppervlak lijkt ruwer dan schuurpapier. De hobbels en holtes op het oppervlak van een Mentos-snoepje vergroten het oppervlak dat in contact komt met de frisdrank. Dit zorgt ervoor dat de snoepschaal sneller oplost en verdeelt meer surfactanten in de frisdrank, wat zorgt voor meer luchtbellen. In combinatie met de ingrediënten in het snoepje, maakt deze fysieke eigenschap Mentos een explosieve toevoeging aan een fles frisdrank. Deze theorie, gesuggereerd door 'Mythbusters', werd bevestigd door Tonya Coffey, een fysicus aan de Appalachian State University, en gepubliceerd in het American Journal of Physics in 2008.