콜라-멘토스 실험은 가장 인기있는 과학 실험 중 하나이며 가장 잘 알려진 실험 중 하나입니다. 이 재료는 쉽게 사용할 수 있기 때문에 할 비교적 쉽게:몇 멘토스 콜라 한 병 아무것도하지만,당신은(약간 지저분한 경우)이 매우 간단하면서도 매우 재미 실험을하고,즉시,폭발적인 반응을 트리거 할 수 있습니다.
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당신은 멘토스와 콜라를 혼합 할 때 어떻게됩니까?
멘토스가 코카콜라와 반응할 때,다음과 같은 반응은 폭발적이어서,급속하게 압력을 가한 콜라의 분수를 형성하여 병목현상에서 분출하여 공중으로 쏜다. 이 광경은 주로 음료에서 용해 된 이산화탄소를 빠르게 방출하는 물리적 반응에 의해 발생합니다.
이산화탄소는 액체를 1 초 안에 병 밖으로 밀어내는 힘입니다. 이것은 멘토스의 표면이 수천 개의 미세한 모공,봉우리,구덩이 및 분화구를 가지고 있기 때문에 발생합니다–그래서 우리가 매끄러운 외부 껍질로 보는 것은 순수한 속임수입니다.
멘토스 표면의 이러한 미세한 불규칙성은 이산화탄소 기포가 형성되는 핵 생성 부위로서 작용한다. 수천 개의 미세한 이산화탄소 거품이 이러한 주머니에 축적되어 병 내부에 틈이 남습니다. 이 오버플로 밖으로 촬영 액체를 강제로.
속도와 압력은 또한 코크스 분수의 폭발성에 중요한 요소입니다. 이산화탄소 거품의 형성은 기하 급수적으로 축적되는 연쇄 반응과 같아서 1 초 만에 압력을 생성합니다. 병의 좁은 목은 또한 증가하기 위하여 흐름율을 강제하기 때문에 압력 및 속도를 강화합니다. 오프닝을 통해서 떠날 것이다 모든 액체를 위해,상류 압력은 또한 증가해야 해,코크스의 교류를 위쪽으로 방향을 바꾸고–당신은 나머지를 있있다:폭발.
멘토가 코카콜라와 반응 할 때 소다 분수의 높이에 영향을 줄 수있는 다른 많은 요인이 있습니다.,액체의 점도 및 혼합물에 다른 화학 물질의 존재 등. 예를 들면,구연산이 소다 혼합물에 추가되는 경우에,샘 고도는 6 까지 그것의 정상적인 고도에 실제로 증가할 것이다.
멘토스의 어떤 화학 물질이 코카콜라를 폭발 시키는가?
코카콜라와 반응하는 것은 멘토스의 표면뿐만이 아니다. 멘토스 껍질 외부의 미세한 구조 외에도 코카콜라가 이런 식으로 폭발하게 만드는 몇 가지 화학 물질이 있습니다. 이 화학 물질은 쉘 자체뿐만 아니라 소다 혼합물에서 발견되며,그들은 가압 폼의 형성에 기여한다. 다음은 쉘을 구성하는 화학 물질 중 일부입니다:
- 설탕:멘토스 껍질에는 정상 온도 범위 내에서 단단한 자당과 포도당 성분이 있습니다
- 아스파탐: 이것은 설탕 또는 자당보다 200 배 더 달콤한 인공 비 당류 감미료입니다. 그것은 화학적으로 그리고 분자로 설탕과 유사하지만,그것의 구성에 질소가 있습니다.
- 칼륨 벤조 에이트:이것은 곰팡이 및 박테리아의 성장을 방지하는 식품 방부제입니다. 또한 벤조산의 칼륨 염
이 성분들은 계면 활성제 역할을하며 이산화탄소 가스의 방출을 촉진합니다. 계면 활성제는 액체와 고체 또는 기체와 액체 사이의 두 액체 사이의 표면 장력을 낮 춥니 다.
따라서 멘토를 콜라에 떨어 뜨리면 소다 혼합물의 산도가 빠르게 껍질을 용해시켜 화학 물질을 방출합니다. 그들의 계면 활성제 속성은 코크스의 표면 장력을 낮추어 물 분자를 분해하고 그렇게함으로써 이산화탄소 거품이 더 쉽게 형성 될 수 있습니다. 이를 염두에두고,멘토스의 화학 물질은 이산화탄소 가스의 신속한 방출을 촉진하여 발포제 역할을합니다.
멘토스는 코카콜라와 반응하지 않는다. 탄산 음료의 다양한 종류의 멘토스와 다르게 반응:탄산수 물 매우 구체적으로,다이어트 체리 박사 페퍼는 강한 반응을 가지고있는 동안 가장 약한 반응을 가지고있다. 이 테스트 실험에서 입증되었다 15 멘토와 탄산 음료의 종류. 테스트 한 각 병에는 2 리터 용량이 있었고 각 병에 11 개의 멘토가 도입되었습니다. 2 리터 병에는 약 15 그램의 용해 된 이산화탄소가 있으며,적절한 조건 하에서 단 몇 초 만에 8 리터의 이산화탄소 가스가 됩니다.
실험 결과는 아래 그림에 나와 있습니다:
출처:복리
소다 혼합물에 있는 용질의 유형에는 또한 샘의 고도에 대한 효력이 있습니다. 다양한 유형의 용질을 첨가 한 탄산수 물 실험은 다음과 같은 결과를 산출했습니다:
- 아스파탐은 원래 높이의 최대 3 배의 분수를 생산했다
- 벤조산염은 아스파탐과 유사한 결과를 생산했다
- 시트랄은 원래 높이의 최대 4 배의 분수를 생산했다
- 시트랄과 유사한 결과를 생산했다
- 구연산은 원래 높이의 최대 6 배의 분수를 생산했다
코카콜라의 화학 구조는 무엇입니까?
코카콜라는 하나의 화합물이 아니라 다른 화학물질의 혼합물이다. 이 혼합물은 먼저 미국 약사에 의해 공식화되었다,존 에스. 펨 버튼,1886 년-원래 일반적인 질병에 대한 만병 통치약으로 판매되었지만. 코카콜라의 원래 성분에는 코카 잎의 코카인과 콜라 너트의 카페인이 풍부한 추출물이 포함되어 있습니다.
현재 코카콜라 클래식의 재료는 조금 다릅니다.:
- 탄산 물:당신은 그것을 생각하지 않을 수 있지만,콜라의 약 90%는 물이다. 용해 된 이산화탄소는 총 질량의 단지 0.75%를 차지합니다.
- 설탕 또는 감미료:자당은 콜라 클래식에서 달콤한 맛을 제공하는 성분입니다. 그러나 콜라 제로와 다이어트 콜라에는 설탕이 포함되어 있지 않습니다. 대신 아스파탐과 같은 인공 감미료가 포함되어 있습니다.
- 식용 색소:코카콜라의 특징적인 카라멜 색은 단지 인공 색소입니다. 이 식용 색소가 없으면,음료는 물처럼 보일 것-이 분명 코카콜라 뒤에 비밀이다.
- 인산:이 잘 사랑받는 탄산 음료의 매운 맛과 타르트는 실제로 인산에서 비롯됩니다. 그러나 이 화학물질은 그것의 악몽 같은 풍미 때문에 단지 이용되지 않습니다; 그것은 또한 박테리아와 형의 성장을 방지하는 것을 돕습니다.
- 카페인:이것은 콜라의 약간 쓴 맛을 일으키는 것입니다. 그러나 커피의 카페인만큼 강하지는 않지만 약 3~4 배 정도 함유되어 있습니다.
- 자연적인 풍미:이들은 코크의 비밀 본질이다. 여기에 정확한 성분은 복제하는 것은 매우 어려운 회사의 보호 독점 비밀 공식의 일부입니다.
왜 다이어트와 콜라 제로는 멘토와 더 나은 반응을 가지고 있습니까?
다이어트 콜라와 콜라 제로는 설탕이 없기 때문에 일반 콜라보다 멘토와 더 잘 반응합니다. 설탕의 부족은 아스파탐과 같은 감미료의 존재를 감안할 때 소다 혼합물을 덜 점성으로 만들어 표면 장력을 평소보다 훨씬 더 낮 춥니 다. 이것은 차례로 이산화탄소 가스가 더 빠르게 방출된다는 것을 의미합니다. 핵 생성 과정은 또한 더 빠르며 더 높은 가스 압력을 초래합니다.
우리는 앞서 보여준 실험을 보면 다이어트 콜라와 콜라 제로가 멘토와 얼마나 더 잘 반응하는지 알 수 있습니다: 이 두 무설탕 음료수는 2.5 미터를 초과하는 분수를 생산했으며 일반 콜라가 생산 한 분수는 겨우 1.5 미터에 달했습니다. 그래서 간단히 말해서(또는 더 적절하게,멘토스 껍질),설탕이 많은 소다 혼합물은 점성이 높아 반응이 덜 강력합니다.
콜라-멘토스 과학 실험은 확실히 할 재미-하지만 그것은 또한 지저분,그래서 우리는 외부 또는 쉽게 청소 공간에서 일을하는 것이 좋습니다,목욕처럼! 당신이 그것을 시도에 대한 울타리에 여전히 있다면,이 실험은 또한 반응물의 화학적,물리적 특성에 대한 몇 가지 기본적인 통찰력을 제공하는 것을 알고 도움이 될 수 있습니다–그래서 너무,교육 실험입니다!
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