Door Blake Flournoy | Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Wanneer het water in een frisdrank in een vriezer in ijs verandert, zet het uit, waardoor de opgeloste koolstofdioxide gedwongen wordt te ontsnappen. Door de plotselinge drukopbouw kan het blikje of de fles scheuren, waardoor er een puinhoop achterblijft. Elk huishouden heeft wel een verhaal over een bevroren frisdrank die ontplofte.

TL;DR

Frisdrank explodeert als het bevroren is, omdat water uitzet als ijs en CO₂ naar buiten duwt. Het gas onder druk en het uitzettende ijs overschrijden de grenzen van de container, waardoor een barst ontstaat.

Compositie van frisdrank

Frisdrank bestaat voor ongeveer 95-99% uit water, zoete siroop en CO₂ onder hoge druk, waardoor het bruist. Tijdens het bottelen wordt de kopruimte gevuld met CO₂ om te voorkomen dat de vloeistof plat wordt. Wanneer de temperatuur daalt, vertragen de CO₂-moleculen en verandert de druk in de afgesloten container.

Moleculair gedrag in de kou

Temperatuur regelt de moleculaire beweging. Bij koeling worden doorgaans de meeste vloeistoffen samengetrokken, maar water is de opmerkelijke uitzondering. CO₂-moleculen nemen minder ruimte in beslag naarmate ze langzamer gaan, maar watermoleculen herschikken zich tijdens het bevriezen in een stijf rooster, waardoor het volume toeneemt.

Het ijsexpansie-effect

De kristallijne structuur van water neemt ~9% meer ruimte in beslag dan vloeibaar water. In een afgesloten blik dwingt die expansie CO₂ uit de oplossing en verhoogt de interne druk. Wanneer de druk de treksterkte van het blik overschrijdt, scheurt de container.

Wat er gebeurt na de explosie

Zodra het blikje of de fles barst, bevat de resterende vloeistof vaak een dunne laag ijskristallen die smelten tot een modderige consistentie. De vorm van de container kan ook vervormd raken en het koolzuurniveau daalt dramatisch.

Als u de wetenschap begrijpt, kunt u rommel voorkomen:bewaar dranken op of boven 0 °C, of gebruik een speciale diepvriescontainer.