Hvorfor Reagerer Mentos Med Coca-Cola?

Coke-Mentos – eksperimentet er et af de mest populære videnskabelige eksperimenter-og også et af de mest kendte. Det er relativt let at gøre, fordi materialerne er let tilgængelige: med intet andet end et par Mentos og en flaske koks kan du udløse en øjeblikkelig eksplosiv reaktion, hvilket gør dette til et meget simpelt, men meget sjovt (hvis lidt rodet) eksperiment.

Hvad sker der, når du blander Cola med Mentos?

når Mentos reagerer med Coca-Cola, er følgende reaktion eksplosiv og danner hurtigt en kilde med koks under tryk, der derefter springer ud af flaskehalsen og skyder i luften. Dette skuespil er hovedsageligt forårsaget af en fysisk reaktion, der hurtigt frigiver det opløste kulsyre fra drikkevaren.

kulsyre er den kraft, der skubber væsken ud af flasken i en brøkdel af et sekund. Dette sker, fordi overfladen af Mentos har tusindvis af mikroskopiske porer, toppe, pits og kratere i det – så det, vi ser for at være en glat ydre skal, er ren bedrag.

disse mikroskopiske uregelmæssigheder på Mentos’ overflade tjener som nukleationssteder, hvor der dannes kulstofbobler. Tusindvis af mikroskopiske kulsyre bobler ophobes i disse lommer, som derefter efterlader huller inde i flasken. Dette tvinger væsken til at overløb og skyde ud.

hastighed og tryk er også vigtige faktorer i eksplosiviteten af Koksfontæner. Dannelsen af kulsyre bobler er som en kædereaktion, der eksponentielt akkumuleres, forårsager tryk til at bygge i en brøkdel af et sekund. Flaskens smalle hals intensiverer også trykket og hastigheden, fordi det tvinger strømningshastigheden til at stige. For at al væske skal forlade gennem åbningen, skal opstrømstrykket også øges, omdirigere koksens strømning opad og-du kender resten: eksplosion.

der er mange andre faktorer, der kan påvirke højden af en sodafontæne, når Mentos reagerer med Coca-Cola, såsom viskositeten af væsken og tilstedeværelsen af andre kemikalier i blandingen. For eksempel, hvis citronsyre tilsættes til en sodavand blanding, springvandet højde vil faktisk stige til op til seks gange sin normale højde.

Hvilket Kemikalie I Mentos Får Coca-Cola Til At Eksplodere?

det er ikke kun overfladerne af Mentos, der reagerer med Coca-Cola. Bortset fra de mikroskopiske strukturer på ydersiden af Mentos-skaller er der flere kemikalier, der får Coca-Cola til at eksplodere på denne måde. Disse kemikalier findes i selve skallen såvel som i sodavandsblandingen, og de bidrager til dannelsen af trykskum. Her er nogle af de kemikalier, der udgør skallen:

• sukker: Mentos-skallen har saccharose-og glukosekomponenter, som er faste inden for et normalt temperaturområde

• aspartam: Dette er et kunstigt ikke-saccharid sødemiddel, der er 200 gange sødere end bordsukker eller saccharose (C12H22O11). Selvom det kemisk og molekylært ligner sukker, har det et nitrogen i dets sammensætning: C14H18N2O5

• dette er et konserveringsmiddel til fødevarer, der forhindrer vækst af svampe og bakterier. Det er også kaliumsaltet

disse ingredienser fungerer som overfladeaktive stoffer og hjælper med at fremskynde frigivelsen af kulsyre. Overfladeaktive stoffer sænker overfladespændingen mellem to væsker, en væske og et fast stof eller mellem en gas og en væske.

så når en Mento er faldet i nogle koks, opløses surhedsgraden af sodavandningen hurtigt sin skal og frigiver kemikalierne. Deres overfladeaktive egenskaber sænker derefter koksens overfladespænding, som bryder vandmolekylerne fra hinanden og derved gør det muligt at danne kulsyre bobler lettere. Med dette i tankerne tjener kemikalierne i Mentos også som skummidler ved at lette hurtig frigivelse af CO2-gas.

Mentos reagerer ikke kun med Coca-Cola. Forskellige typer kulsyreholdige drikkevarer reagerer forskelligt med Mentos: vand har den svageste reaktion, mens Diet Cherry Dr. Pepper meget specifikt har den stærkeste reaktion. Dette blev demonstreret i et eksperiment, der testede 15 typer kulsyreholdige drikkevarer med Mentos. Hver testet flaske havde en kapacitet på to liter, og elleve Mentos blev introduceret til hver flaske. 15 gram opløst kulsyre, som under de rette forhold bliver til 8 liter kulsyre på få sekunder.

resultaterne af eksperimentet er vist i illustrationen nedenfor:

typerne af opløste stoffer i sodablandingen har også indflydelse på springvandets højde. Et eksperiment på Seltservand, tilsætning af forskellige typer opløste stoffer, gav følgende resultater:

• aspartam producerede en springvand op til tre gange den oprindelige højde
• Citral producerede en springvand op til fire gange den oprindelige højde
• Linalool producerede lignende resultater som citral
• citronsyre producerede en springvand op til seks gange den oprindelige højde

hvad er den kemiske struktur af Coca-Cola?

Coca-Cola er ikke en enkelt kemisk forbindelse, men snarere en blanding af forskellige kemikalier. Denne blanding blev først formuleret af en amerikansk Farmaceut, John S. Pemberton, i 1886-skønt det oprindeligt blev markedsført som et universalmiddel mod almindelige lidelser. De oprindelige ingredienser i Coca-Cola indeholdt kokain fra kokablade og koffeinrige ekstrakter fra kolanødder.

de nuværende ingredienser i Coca-Cola classic er lidt anderledes:

1. kulsyreholdigt vand: du tror måske ikke det, men omkring 90% af koks er vand. Opløst kulsyre udgør kun 0,75% af den samlede masse.

1. sukker eller sødestoffer: saccharose er den ingrediens, der giver den søde smag i Coke classic. Coke nul og Diet Coke indeholder dog ikke sukker. I stedet indeholder de kunstige sødestoffer, som aspartam.

1. madfarvning: Coca-Colas karakteristiske karamelfarve er kun kunstig farvning. Uden denne madfarvning ville drikkevaren bare ligne vand – dette er hemmeligheden bag Coca-Cola Clear.

1. fosforsyre: den skarpe smag og tartness af denne elskede brusende drik kommer faktisk fra fosforsyren. Men dette kemikalie bruges ikke kun på grund af dets tangy smag; det hjælper også med at forhindre vækst af bakterier og skimmel.

1. koffein: dette er, hvad der forårsager den lidt bitre smag af koks. Det er dog ikke så stærkt som koffein i kaffe, som indeholder omkring tre til fire gange så meget.

1. naturlige smagsstoffer: disse er den kryptiske essens af koks. De nøjagtige ingredienser her er en del af den beskyttede proprietære hemmelige formel for virksomheden, hvilket er meget vanskeligt at duplikere.

Hvorfor har kost og koks nul en bedre reaktion med Mentos?

Diætkoks og koks nul reagerer bedre med Mentos end almindelig koks gør på grund af fraværet af sukker. Mangel på sukker gør sodablandingen mindre viskøs i betragtning af tilstedeværelsen af sødestoffer, som aspartam, hvilket sænker overfladespændingen endnu mere end normalt. Dette betyder igen, at kulsyre gas frigives hurtigere. Kerneprocessen er også hurtigere, hvilket fører til højere gastryk.

vi kan se, hvor meget bedre Diet Coke og Coke nul reagerer med Mentos bare ved at se på det eksperiment, vi viste tidligere: begge disse sukkerfrie sodavand producerede springvand, der oversteg 2,5 meter, mens springvandet produceret af almindelig koks næppe nåede 1,5 meter. Så i en nøddeskal (eller mere passende en Mentos shell) er sodavandninger med mere sukker i dem mere viskøse, hvilket gør deres reaktioner mindre kraftfulde.

Coke-Mentos videnskabseksperimentet er bestemt sjovt at gøre – men det er også rodet, så vi anbefaler at gøre det udenfor eller i et let rengjort rum, som et bad! Hvis du stadig er på hegnet om at prøve det, kan det hjælpe at vide, at eksperimentet også giver nogle grundlæggende indsigter om reaktanternes kemiske og fysiske egenskaber – så det er også et pædagogisk eksperiment!