Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Hvorfor eksploderer soda i frysere?

Når vandet inde i en sodavand bliver til is inde i fryseren, udvides det og skubber kuldioxid ud og forårsager en eksplosion. Alle har en historie om en frossen soda, der eksploderer. Uanset om de har lavet et rod i fryseren, hvor de forsøgte at køle ned en seks-pakke dåser før en fest, eller de forlod en to-liters flaske i bilen natten over i en frostig vinter og kom tilbage til en klistret katastrofe, er spørgsmålet altid kommer: hvordan sker dette, og hvorfor ser sodavandsbeholderen så underlig ud bagefter?

TL; DR (for lang; læste ikke)

Soda eksploderer når den er frosset på grund af blandingen af vandmolekyler og kulsyre. Soda er for det meste vand og er fuld af opløst kuldioxidgas, der gør det fizzy. Vand udvides, når det fryser, og processen skubber CO2 i soda udad. Kombinationen af trykgas, der prøver at flygte, og is, der fylder en plads, der er for lille til at det er for meget for beholderen, og stammen får sodavand eller flaske til at eksplodere.
Soda Indhold

Soda er næsten helt vand, aromatiseret med en sød sirup og gjort fizzy ved at tilsætte store mængder CO2-gas i en proces kaldet carbonation. CO2-molekyler prøver naturligvis at efterlade væske ved at stige gennem overfladen for at flygte som en gas: det er grunden til, at soda bobler op, når du åbner den. Hvis for meget af CO2 slipper ud for væsken, drikker drikken fladt, så der tilsættes ekstra CO2 til luften øverst på en dåse eller flaske under fremstillingen for at begrænse mængden af udstrømmende gas. Opførsel af vand- og kuldioxidmolekyler i en forseglet beholder er det, der får soda til at sprænge, når den er frosset.
Molekyler i det kolde.

Fordi temperaturen påvirker bevægelsen af molekyler, og bevægelsen af molekyler påvirker volumenet af et stof, trækker de fleste stoffer sammen, når de afkøles og fryser, og ekspanderer, når de opvarmes og bliver til væske eller gas. CO2-molekylerne i sodaen for eksempel bevæger sig mindre, når de afkøles og optager mindre plads i beholderen. Men vand fungerer anderledes.
Icy Undtagelser

Vandets egenskaber er usædvanlige. Dens molekyler udvides
i frysetemperaturer snarere end at krympe: brintatomerne i vandmolekyler tiltrækkes af iltatomer i nærliggende vandmolekyler, hvilket danner en stiv struktur, når vandet danner iskrystaller. Den stive struktur optager mere plads end de samme molekyler gjorde som en væske, hvilket får isen i soda-beholderen til at udvide sig og tvinge ud CO2 inde i den under processen.