Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Candy-cola sodavand gejser eksperimentet, i forskellige højder

Da forskere tabte en slik i en sodavand under havoverfladen (til venstre), sodavandet skummede mindre, end når det samme eksperiment blev udført ved mere end 10, 000 fod over havets overflade (højre). Kredit:Tilpasset fra Journal of Chemical Education 2020, DOI:10.1021/acs.jchemed.9b01177

At droppe Mentos-slik i en flaske sodavand får en skumstråle til at bryde ud. Selvom science fair-udstillere kan fortælle dig, at denne gejser er et resultat af hurtig afgasning af drikkevaren fremkaldt af slik, den præcise måde, hvorpå bobler dannes, er ikke blevet godt karakteriseret. Nu, forskere, der rapporterer i ACS' Journal of Chemical Education brugt eksperimenter i laboratoriet og i forskellige højder til at undersøge mekanismen for boblekernedannelse.

Under produktionen, sodavand er kulsyreholdigt ved at forsegle det under kuldioxidtryk, der er omkring fire gange det samlede lufttryk. Dette får kuldioxid til at opløses i drikkevaren. Når nogen åbner beholderen, kuldioxid undslipper fra rummet over væsken, og den opløste kuldioxid går langsomt ind i gasfasen, til sidst får sodavandet til at blive "fladt". Mentos fremskynder denne proces meget:Kuldioxid flyder ind i små luftbobler på den ru overflade af slik, tillader gassen at stråle hurtigt til overfladen af ​​sodavandet. Thomas Kuntzleman og Ryan Johnson spekulerede på, om atmosfærisk tryk spiller en rolle i dannelsen af ​​kuldioxidbobler. De begrundede, at svaret kunne afsløre flere detaljer om processen.

I laboratoriet, forskerne tilføjede en Mentos slik til vand med kulsyre ved forskellige tryk og målte massen tabt fra væsken over tid. De tilpassede disse data til en ligning, der gjorde det muligt for dem at vurdere, at boblerne på slikets overflade var omkring 6 μm i diameter. I modsætning til andre slik, Mentos kunne have en tilfældig balance mellem boblestørrelse og antallet af boblesteder, der giver dem mulighed for at producere fremragende springvand, foreslår forskerne. Derefter, forskerne forlod laboratoriet og undersøgte omfanget af sodavandsskumning efter tilsætning af slik i forskellige højder, lige fra Death Valley (43 fod under havets overflade) til Pikes Peak (14, 108 fod over havets overflade). De observerede øget skumproduktion i højere højder; imidlertid, denne effekt kunne ikke forklares ved den simple anvendelse af gaslovgivningen. Lignende eksperimenter kunne danne grundlag for klasseværelsesprojekter for studerende i almen naturvidenskab gennem kurser i fysisk kemi, siger forskerne.


Varme artikler