Miért reagál a diétás koksz és a mentosz?

miért

Kombinálja a Diet Coke-t és a Mentos-t, és az eredmény robbanásveszélyes - a Diet Coke miniatűr, ragacsos Öreg Hűségesként lő ki az üvegből. A reakció olyan intenzív, hogy készíthet egy rakétát, amelyet a kapott gejzír hajt. De mi a tudomány e reakció mögött?

2008 júniusában Dr. Tonya Coffey, az Appalachi Állami Egyetem és fizikus hallgatói a American Journal of Physics cikkében publikáltak a jelenségről. Egy 2006-os MythBusters epizód ihlette őket, amely a cikk szerint "csodálatos munkát végzett a reakció alapvető összetevőinek azonosításában. [De] nem eléggé megmagyarázta, hogy ezek az összetevők miért befolyásolják a robbanást, és nem is szolgáltattak közvetlen bizonyítékot arra, hogy a Mentos durvasága - nagy megrendelés egy órás televíziós műsorra. " Coffey és tanítványai úgy döntöttek, hogy mélyebbre ásnak.

A textúráról van szó

Coffey és társaság felfedezték, hogy a Mentos és a Diet Coke összetevői, és ami még fontosabb, a Mentos szerkezete lehetővé teszi a szén-dioxid-buborékok rendkívül gyors kialakulását. Amikor ez elég gyorsan megtörténik, kap egy szép Diet Coke szökőkutat. (Nem csak a Diet Coke és a Mentos reagál; más szénsavas italok is könnyen reagálnak a Mentos hozzáadására.)

Mindegyik Mentos cukorka felületén több ezer kis pórus található, amelyek megzavarják a vízmolekulák közötti poláris vonzerőt, ezrek ideális magképző helyeket hozva létre a gázmolekulák összegyűjtésére. Nem tudományosan beszélve ez a porózus felület sok buboréknövekedési helyet hoz létre, így a szén-dioxid-buborékok gyorsan kialakulhatnak a Mentos felületén. (Ha sima felületű Mentos cukorkát használ, akkor a reakció közel sem lesz azonos.) A buborékok felhajtóereje és növekedése végül azt eredményezi, hogy a buborékok elhagyják a magképződés helyét és felemelkednek a szóda felületére. A buborékok továbbra is képződnek a porózus felületen, és a folyamat megismétlődik, létrehozva egy szép, habos gejzírt.

Emellett a Mentos gumiarábikum és zselatin összetevői, a diétás üdítőkben lévő kálium-benzoáttal, cukorral vagy (potenciálisan) aszpartámmal együtt, szintén segítenek ebben a folyamatban. Ezekben az esetekben az összetevők végül csökkentik a folyadék felületi feszültségét, ami még gyorsabb buboréknövekedést tesz lehetővé a Mentos porózus felületén - a nagyobb felületi feszültség megnehezíti a buborékok kialakulásának környezetét. (Az olyan vegyületeket, mint az arab gumi, amelyek alacsonyabb felületi feszültséget „felületaktív anyagoknak” neveznek).

A diétás üdítők nagyobb reakciót produkálnak, mint a nem diétás üdítők, mert az aszpartám sokkal jobban csökkenti a folyadék felületi feszültségét, mint a cukor vagy a kukoricaszirup. Növelheti a hatást azzal is, hogy a Mentos hozzáadásakor további felületaktív anyagokat ad a szódához, például mosogatógép szappan és víz keverékével.

A méret számít

Egy másik tényező, amely hozzájárul a gejzír méretéhez, az, hogy a habzást okozó tárgy milyen gyorsan süllyed a szódában. Minél gyorsabban süllyed, annál gyorsabban következhet be a reakció, és gyorsabb reakcióval nagyobb geizer áll rendelkezésre; lassabb reakcióval azonos mennyiségű hab szabadulhat fel, de sokkal kisebb gejzír is létrejön. Ez egy másik oka annak, hogy a Mentos sokkal jobban működik, mint más hasonló cukrászda: A cukorkák meglehetősen sűrű tárgyak, és hajlamosak gyorsan a szódába süllyedni. Ha összetöröd a Mentos-t, így egyáltalán nem süllyed el sokat, akkor nem kapsz túl drámai reakciót.

A szóda hőmérséklete a gejzír méretét is befolyásolja. A gázok kevésbé oldódnak magasabb hőmérsékletű folyadékokban, ezért minél melegebb a szódája, annál nagyobb lesz a Mentos által indukált gejzírje. A gázok ugyanis ki akarnak menni a folyadékból, így amikor a Mentos-t leejtik, a reakció gyorsabban megy végbe.

Mi nem működik

Míg a koffeint gyakran emlegetik olyanként, amely fokozza a szódával való robbanásveszélyes reakciót, ez valójában nem így van, legalábbis nem figyelembe véve azt a viszonylag kis koffeinmennyiséget, amelyet a tipikus 2 literes szódásüvegben általában ilyen típusú Diet Coke és Mentos reakciók.

Néha olvashatja azt is, hogy a szóda savassága a kapott gejzír fő tényezője. Ez sem így van. Valójában a koksz savassági szintje a Mentos gejzír előtt és után sem változik, és a savalapú reakció lehetőségét semlegesíti - bár ilyen savalapú reakciót szódabikarbóna segítségével is el lehet végezni.

Daven Hiskey a rendkívül népszerű, érdekes tényeket tartalmazó honlapot működteti. Ha fel szeretne iratkozni a „Daily Knowledge” hírlevelére, kattintson ide.