なぜメントスはコカコーラと反応するのですか?

Coke-Mentos実験は最も人気のある科学実験の1つであり、最もよく知られている実験の1つでもあります。 材料が容易に入手できるので、比較的簡単です:いくつかのMentosとコークスのボトルだけで、すぐに爆発的な反応を引き起こすことができ、これは非常に簡

この投稿では:

コークスとメントスを混ぜるとどうなりますか?

メントスがコカ-コーラと反応すると、次の反応が爆発的になり、加圧コークスの噴水が急速に形成され、ボトルネックから噴出して空気中に放出されます。 この光景は、主に飲料から溶解した二酸化炭素を急速に放出する物理的反応によって引き起こされる。

二酸化炭素は、液体をほんの数秒でボトルから押し出す力です。 これは、Mentosの表面に何千もの微視的な細孔、ピーク、ピット、クレーターがあるために起こります。

メントスの表面にあるこれらの微視的な不規則性は、二酸化炭素の泡が形成される核形成部位として機能する。 何千もの微視的な二酸化炭素の泡がこれらのポケットに蓄積し、ボトルの中に隙間を残します。 これは液体を流出させ、撃つように強制する。

速度と圧力もコークス噴水の爆発性において重要な要素です。 二酸化炭素の泡の形成は、指数関数的に蓄積する連鎖反応のようなものであり、圧力はほんの数秒で構築されます。 びんの狭い首はまた増加するために流動度を強制するので圧力および速度を激化させる。 すべての液体が開口部を通って離れるためには、上流の圧力も増加しなければならず、コークスの流れを上向きにリダイレクトし、残りは爆発です。

メントスがコカ-コーラと反応するときにソーダ噴水の高さに影響を与える可能性のある他の多くの要因、例えば液体の粘度や混合物中の他の化学物質 たとえば、クエン酸をソーダ混合物に添加すると、噴水の高さは実際には通常の高さの6倍まで増加します。

メントスの化学物質がコカ-コーラを爆発させるのは何ですか?

コカコーラと反応するのはメントスの表面だけではありません。 Mentosの貝の外側の微視的な構造は別として、コカ-コーラをこのように爆発させる複数の化学薬品がある。 これらの化学物質は、シェル自体およびソーダ混合物中に見出され、加圧された泡の形成に寄与する。 ここでは、シェルを構成する化学物質のいくつかは次のとおりです:

  • 砂糖:Mentosの貝に正常な温度較差の内で固体であるショ糖およびブドウ糖の部品があります
  • アスパルテーム: これは、テーブル砂糖またはショ糖(C12H22O11)よりも200倍甘い人工非糖類甘味料です。 それは砂糖に化学的および分子的に類似していますが、それはその組成中に窒素を持っています:C14H18N2O5
  • 安息香酸カリウム:これは真菌や細菌の増殖を防ぐ食品防腐剤です。 また、安息香酸のカリウム塩

これらの成分は界面活性剤として作用し、二酸化炭素ガスの放出を促進するのに役立ちます。 界面活性剤は、2つの液体、液体と固体の間、または気体と液体の間の表面張力を低下させる。

だから、メントをいくつかのコークスに落とすと、ソーダ混合物の酸性度はすぐにその殻を溶解し、化学物質を放出します。 界面活性剤の特性はそれから水分子を離れて壊し、そうすることで、二酸化炭素の泡がより容易に形作るようにするコークスの表面張力を下げます。 これを念頭に置いて、Mentosの化学薬品はまたco2のガスの急速な解放の促進によって泡立つ代理店として役立つ。

メントスはコカコーラと反応するだけではありません。 さまざまなタイプの炭酸飲料はMentosと異なって反応する:Seltzer水に最も弱い反作用が、非常に具体的に、食事療法のチェリーの先生のコショウに最も強い反 これは、15種類の炭酸飲料をMentosでテストした実験で実証されました。 テストされた各ボトルは2リットルの容量を持ち、各ボトルに11個のメントスが導入されました。 二リットルのボトルは、適切な条件下で、わずか数秒で二酸化炭素ガスの8リットルになる、溶存二酸化炭素の約15グラムを持っています。

実験の結果を下の図に示します:

飲料の炭酸化がメントス噴水の高さにどのように影響するかを示す図
出典:複利

ソーダ混合物中の溶質の種類も噴水の高さに影響を与えます。 様々なタイプの溶質を添加したSeltzer水の実験では、以下の結果が得られました:

  • アスパルテームは、元の高さの三倍まで噴水を生産
  • 安息香酸は、アスパルテームと同様の結果を生産
  • シトラルは、元の高さの四倍まで噴水を生産
  • リナロールは、シトラルと同様の結果を生産
  • クエン酸は、元の高さの六倍まで噴水を生産
  • クエン酸は、元の高さの六倍まで噴水を生産
  • クエン酸は、元の高さの六倍まで噴水を生産
  • クエン酸は、元の高さの六倍まで噴水を生産

コカ-コーラの化学構造は何ですか?

コカ-コーラは、単一の化合物ではなく、異なる化学物質の混合物です。 この混合物は、アメリカの薬剤師、John S.によって最初に処方された。 ペンバートンは、1886年に-それはもともと一般的な病気のための万能薬として販売されていましたが。 コカ-コーラの元の成分は、コカの葉からのコカインとコーラのナッツからのカフェインが豊富な抽出物を含んでいました。

コカ-コーラクラシックの現在の成分は少し異なっています:

  1. 炭酸水:あなたはそれを考えていないかもしれませんが、コークスの約90%が水です。 溶解した二酸化炭素は総質量のわずか0.75%を占めています。
  1. 砂糖または甘味料:ショ糖は、コークスクラシックの甘い味を提供する成分です。 コークスゼロとダイエットコークスは、しかし、砂糖が含まれていません。 代わりに、彼らはアスパルテームのような人工甘味料を含んでいます。
  1. 食品着色料:コカ-コーラの特徴的なカラメル色は、単に人工着色料です。 この食糧着色なしで、飲料は水のようにちょうど見える–これは明確なコカ-コーラの後ろの秘密である。
  1. リン酸:このよく愛されている発泡性飲料の辛味と酸味は、実際にはリン酸から来ています。 しかし、この化学物質は、そのピリッとした風味のために使用されるだけではありません; それはまた細菌および型の成長を防ぐのを助けます。
  1. カフェイン:これはコークスのわずかに苦い好みを引き起こすものがである。 しかし、コーヒーのカフェインほど強くはありませんが、約3〜4倍の量が含まれています。
  1. 自然な味:これらはコークスの不可解な本質である。 ここでの正確な成分は、会社の保護された独自の秘密式の一部であり、複製することは非常に困難です。
コカ-コーラの缶

なぜダイエットとコーラゼロはMentosとのより良い反応を持っていますか?

ダイエットコークスとコークスゼロは、砂糖がないため、通常のコークスよりもメントスとの反応が良好である。 砂糖の不足は、アスパルテームのような甘味料の存在を考えると、ソーダ混合物の粘性を低下させ、表面張力を通常よりもさらに低下させる。 これは、二酸化炭素ガスがより急速に放出されることを意味する。 核形成プロセスもより速く、より高いガス圧力につながる。

先ほど示した実験を見るだけで、ダイエットコークスとコークスゼロがメントスとどのくらい良い反応をするかがわかります: これらの無糖炭酸飲料の両方が2.5メートルを超えた噴水を生産し、通常のコークスによって生産された噴水はほとんど1.5メートルに達した。 だから、一言で言えば(または、より適切には、Mentosシェル)、それらの中に多くの砂糖を含むソーダ混合物はより粘性であり、それらの反応をより強力にしない。

コーラ-メントスの科学実験は確かに楽しいですが、それはまた厄介ですので、外やお風呂のような簡単に掃除された空間で行うことをお勧めします! あなたはそれをしようとフェンスにまだしている場合は、実験はまた、反応物の化学的および物理的性質上のいくつかの基本的な洞察を提供するこ

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