Miksi Mentos Reagoi Coca-Colan Kanssa?

Coke-Mentos-koe on yksi suosituimmista tieteellisistä kokeista-ja myös yksi tunnetuimmista. Se on suhteellisen helppo tehdä, koska materiaalit ovat helposti saatavilla: vain muutama Mentos ja pullo kokista, voit laukaista välittömän, räjähtävän reaktion, joten tämä on hyvin yksinkertainen mutta erittäin hauska (jos hieman sotkuinen) kokeilu.

mitä tapahtuu, kun sekoitat kokaa Mentosiin?

Mentosin reagoidessa Coca-Colan kanssa seuraava reaktio on räjähdysherkkä muodostaen nopeasti paineistetun koksin lähteen, joka sitten spurttaa pullonkaulasta ja sinkoutuu ilmaan. Tämä spektaakkeli johtuu pääasiassa fysikaalisesta reaktiosta,joka vapauttaa nopeasti juomasta liuenneen hiilidioksidin.

hiilidioksidi on voima, joka työntää nesteen ulos pullosta sekunnin murto-osassa. Tämä johtuu siitä, että Mentoksen pinnalla on tuhansia mikroskooppisia huokosia, huippuja, kuoppia ja kraattereita – joten sileäksi ulkokuoreksi muodostuva asia on silkkaa petosta.

nämä Mentoksen pinnan mikroskooppiset epätasaisuudet toimivat nukleaatiopaikkoina, joihin muodostuu hiilidioksidikuplia. Taskuihin kertyy tuhansia mikroskooppisia hiilidioksidikuplia, jotka sitten jättävät rakoja pullon sisälle. Tämä pakottaa nesteen ylivuoto ja ampua ulos.

myös nopeus ja paine ovat tärkeitä tekijöitä Koksilähteiden räjähtävyydessä. Hiilidioksidikuplien muodostuminen on kuin ketjureaktio, joka kertyy eksponentiaalisesti aiheuttaen paineen muodostumisen sekunnin murto-osassa. Pullon kapea kaula myös voimistaa painetta ja nopeutta, koska se pakottaa virtausnopeuden kasvamaan. Jotta kaikki neste lähtisi aukosta, yläjuoksun paineen on myös noustava, ohjaten koksin virtausta ylöspäin ja-tiedättehän loput: räjähdys.

on monia muitakin tekijöitä, jotka voivat vaikuttaa soodasuihkulähteen korkeuteen Mentosin reagoidessa Coca-Colan kanssa, kuten nesteen viskositeetti ja muiden kemikaalien esiintyminen seoksessa. Jos esimerkiksi sitruunahappoa lisätään soodaseokseen, suihkulähteen korkeus nousee jopa kuusinkertaiseksi normaaliin korkeuteensa verrattuna.

Mikä Mentosin Kemikaali Saa Coca-Colan Räjähtämään?

Coca-Colan kanssa reagoivat muutkin kuin Mentojen pinnat. Mentos-kuorien ulkopuolella olevien mikroskooppisten rakenteiden lisäksi on olemassa useita kemikaaleja, jotka saavat Coca-Colan räjähtämään tällä tavalla. Näitä kemikaaleja on sekä kuoressa että soodaseoksessa, ja ne edistävät painevaahdon muodostumista. Tässä muutamia kemikaaleja, jotka muodostavat kuoren:

• sokeri: Mentos-kuoressa on sakkaroosia ja glukoosia, jotka ovat kiinteitä normaalissa lämpötila-alueella.

• aspartaami: Tämä on keinotekoinen ei-sakkaridimakeuttaja, joka on 200 kertaa makeampaa kuin pöytäsokeri tai sakkaroosi (C12H22O11). Vaikka se muistuttaa kemiallisesti ja molekulaarisesti sokeria, sen koostumus on typpi: C14H18N2O5

• Kaliumbentsoaatti: tämä on elintarvikkeiden säilöntäaine, joka estää sienten ja bakteerien kasvua. Se on myös bentsoehapon kaliumsuola

nämä aineet toimivat pinta-aktiivisina aineina ja nopeuttavat hiilidioksidikaasun vapautumista. Pinta-aktiiviset aineet alentavat pintajännitystä kahden nesteen, nesteen ja kiinteän aineen, tai kaasun ja nesteen välillä.

Niinpä kun Mento pudotetaan johonkin koksiin, soodaseoksen happamuus liuottaa nopeasti sen kuoren, jolloin kemikaalit vapautuvat. Sen jälkeen niiden pinta-aktiiviset ominaisuudet alentavat koksin pintajännitystä, joka hajottaa vesimolekyylit ja siten mahdollistaa hiilidioksidikuplien muodostumisen helpommin. Tässä mielessä Mentosin kemikaalit toimivat myös vaahdotusaineina helpottamalla CO2-kaasun nopeaa vapautumista.

Mentot eivät reagoi vain Coca-Colan kanssa. Erilaiset hiilihapotetut juomat reagoivat eri tavoin Mentosin kanssa: Seltzer-vedellä on heikoin reaktio, kun taas erityisesti Diet Cherry Dr. Pepperillä on vahvin reaktio. Tämä kävi ilmi kokeessa, jossa testattiin 15 erilaista hiilihapotettua juomaa Mentosin kanssa. Jokainen testattu pullo oli kahden litran vetoinen, ja jokaiseen pulloon tuli yksitoista Mentoa. Kahden litran pullossa on noin 15 grammaa liuennutta hiilidioksidia, josta tulee oikeissa olosuhteissa 8 litraa hiilidioksidikaasua muutamassa sekunnissa.

kokeen tulokset näkyvät oheisessa kuvassa:

soodaseoksen liukotyypit vaikuttavat myös suihkulähteen korkeuteen. Koe Seltzer vettä, lisäämällä erilaisia liuoksia, tuotti seuraavat tulokset:

• aspartaami tuotti lähteen, joka oli enintään kolminkertainen alkuperäiseen korkeuteen
• bentsoaatti tuotti samanlaiset tulokset kuin aspartaami
• Sitraali tuotti lähteen, joka oli jopa nelinkertainen alkuperäiseen korkeuteen
• linalooli tuotti samanlaiset tulokset kuin sitraali
• sitruunahappo tuotti lähteen, joka oli enintään kuusinkertainen alkuperäiseen korkeuteen

mikä on Coca-Colan kemiallinen rakenne?

Coca-Cola ei ole yksittäinen kemiallinen yhdiste, vaan pikemminkin eri kemikaalien seos. Tämän seoksen laati ensimmäisenä amerikkalainen apteekkari John S. Pemberton vuonna 1886-vaikka sitä alun perin markkinoitiin yleislääkkeenä yleisiin vaivoihin. Coca-Colan alkuperäiset ainesosat sisälsivät kokaiinia kokapensaan lehdistä ja kofeiinipitoisia uutteita kolapähkinöistä.

Coca-Cola Classicin nykyiset raaka-aineet ovat hieman erilaisia:

1. hiilihapotettu vesi: et ehkä ajattele niin, mutta noin 90% koksista on vettä. Liuenneen hiilidioksidin osuus kokonaismassasta on vain 0,75%.

1. sokeri tai makeutusaineet: sakkaroosi on ainesosa, joka tarjoaa makean maun Coke Classicissa. Coke Zero ja Diet Coke eivät kuitenkaan sisällä sokeria. Sen sijaan ne sisältävät keinotekoisia makeutusaineita, kuten aspartaamia.

1. Elintarvikeväritys: Coca-Colalle ominainen karamelliväri on vain keinotekoinen väritys. Ilman tätä elintarvikeväriä juoma näyttäisi vain vedeltä-tämä on Coca-Cola Clearin salaisuus.

1. fosforihappo: tämän rakastetun poreilevan juoman pistävä maku ja kirpeys tulee itse asiassa fosforihaposta. Mutta tätä kemikaalia ei käytetä vain sen kirpeän maun takia.; se auttaa myös ehkäisemään bakteerien ja homeen kasvua.

1. kofeiini: tämä aiheuttaa Coca-Colan hieman kitkerän maun. Se ei kuitenkaan ole yhtä vahvaa kuin kahvin kofeiini, joka sisältää noin kolme-neljä kertaa niin paljon.

1. luonnolliset maut: nämä ovat Cokiksen kryptinen olemus. Tarkat ainesosat ovat osa yhtiön suojattua salaista kaavaa, jota on hyvin vaikea kopioida.

miksi Diet ja Coke Zero reagoivat paremmin Mentosin kanssa?

Kevytkokis ja Coke Zero reagoivat Mentosin kanssa paremmin kuin tavallinen koksi sokerin puutteen vuoksi. Sokerin puute tekee soodaseoksesta vähemmän viskoosin, koska makeutusaineet, kuten aspartaami, alentavat pintajännitystä jopa tavallista enemmän. Tämä puolestaan tarkoittaa sitä, että hiilidioksidikaasu vapautuu nopeammin. Nukleaatioprosessi on myös nopeampi, mikä johtaa korkeampaan kaasun paineeseen.

voimme nähdä, kuinka paljon paremmin Diet Coke ja Coke Zero reagoivat Mentosin kanssa vain katsomalla aiemmin näyttämäämme koetta: molemmat sokerittomat limsat tuottivat suihkulähteitä, jotka ylittivät 2,5 metriä, kun taas tavallisen koksin tuottama suihkulähde ylsi hädin tuskin 1,5 metriin. Pähkinänkuoressa (tai osuvammin Mentos-kuoressa) soodaseokset, joissa on enemmän sokeria, ovat viskoosisempia, mikä tekee niiden reaktioista vähemmän voimakkaita.

Coke-Mentos – Tiedekokeilu on varmasti hauska tehdä-mutta se on myös sotkuinen, joten suosittelemme sen tekemistä ulkona tai helposti puhdistettavassa tilassa, kuten kylvyssä! Jos olet vielä aidan noin yrittää sitä, se voi auttaa tietää, että kokeilu tarjoaa myös joitakin perus oivalluksia kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia reaktanttien – joten se on koulutus kokeilu, liian!