Varför Reagerar Mentos Med Coca-Cola?

Coke-Mentos – experimentet är ett av de mest populära vetenskapliga experimenten-och också ett av de mest kända. Det är relativt lätt att göra eftersom materialen är lättillgängliga: med bara några Mentos och en flaska koks kan du utlösa en omedelbar explosiv reaktion, vilket gör detta till ett mycket enkelt men väldigt roligt (om det är lite rörigt) experiment.

vad händer när du blandar koks med Mentos?

när Mentos reagerar med Coca-Cola är följande reaktion explosiv och bildar snabbt en fontän av Tryckkoks som sedan sprutar ut ur flaskhalsen och skjuter upp i luften. Detta spektakel orsakas främst av en fysisk reaktion som snabbt frigör den upplösta koldioxiden från drycken.

koldioxid är den kraft som skjuter ut vätskan ur flaskan på en bråkdel av en sekund. Detta händer eftersom ytan på Mentos har tusentals mikroskopiska porer, toppar, gropar och kratrar i det – så det vi ser vara ett slätt yttre skal är rent bedrägeri.

dessa mikroskopiska oegentligheter på Mentos yta fungerar som kärnbildningsställen där koldioxidbubblor bildas. Tusentals mikroskopiska koldioxidbubblor ackumuleras i dessa fickor, som sedan lämnar luckor inuti flaskan. Detta tvingar vätskan att flyta över och skjuta ut.

hastighet och tryck är också viktiga faktorer i explosiviteten hos koks fontäner. Bildandet av koldioxidbubblor är som en kedjereaktion som exponentiellt ackumuleras, vilket får tryck att byggas på en bråkdel av en sekund. Flaskans smala hals intensifierar också trycket och hastigheten eftersom det tvingar flödeshastigheten att öka. För att all vätska ska lämna genom öppningen måste uppströmstrycket också öka, omdirigera koksens flöde uppåt och-du vet resten: explosion.

det finns många andra faktorer som kan påverka höjden på en läskfontän när Mentos reagerar med Coca-Cola, såsom vätskans viskositet och närvaron av andra kemikalier i blandningen. Till exempel, om citronsyra tillsätts till en läskblandning, kommer fontänhöjden faktiskt att öka till upp till sex gånger sin normala höjd.

Vilken Kemikalie I Mentos Får Coca-Cola Att Explodera?

det är inte bara ytorna på Mentos som reagerar med Coca-Cola. Bortsett från de mikroskopiska strukturerna på utsidan av Mentos-skalen finns det flera kemikalier som får Coca-Cola att explodera på detta sätt. Dessa kemikalier finns i själva skalet såväl som i läskblandningen, och de bidrar till bildandet av tryckskum. Här är några av de kemikalier som utgör skalet:

• socker: Mentos-skalet har sackaros-och glukoskomponenter, som är fasta inom ett normalt temperaturområde

• aspartam: Detta är ett artificiellt sötningsmedel utan sackarid som är 200 gånger sötare än bordsocker eller sackaros (C12H22O11). Medan det kemiskt och molekylärt liknar socker, har det ett kväve i sin sammansättning: C14H18N2O5

• Kaliumbensoat: Detta är ett livsmedelskonserveringsmedel som förhindrar tillväxt av svampar och bakterier. Det är också kaliumsaltet av bensoesyra

dessa ingredienser fungerar som ytaktiva ämnen och hjälper till att påskynda frisättningen av koldioxidgas. Ytaktiva ämnen sänker ytspänningen mellan två vätskor, en vätska och en fast substans, eller mellan en gas och en vätska.

så, när en Mento tappas i någon koks, löser surheten i sodavattenblandningen snabbt sitt skal och frigör kemikalierna. Deras ytaktiva egenskaper sänker sedan koksens ytspänning, som bryter isär vattenmolekylerna och därigenom tillåter koldioxidbubblor att bildas lättare. Med detta i åtanke fungerar kemikalierna i Mentos också som skummedel genom att underlätta snabb frisättning av CO2-gas.

Mentos reagerar inte bara med Coca-Cola. Olika typer av kolsyrade drycker reagerar annorlunda med Mentos: Seltzer vatten har den svagaste reaktionen medan, mycket specifikt, Diet Cherry Dr. Pepper har den starkaste reaktionen. Detta demonstrerades i ett experiment som testade 15 typer av kolsyrade drycker med Mentos. Varje testad flaska hade en kapacitet på två liter och elva Mentos introducerades för varje flaska. En tvålitersflaska innehåller ca 15 gram upplöst koldioxid, som under rätt förhållanden blir 8 liter koldioxidgas på bara några sekunder.

resultaten av experimentet visas i illustrationen nedan:

typerna av lösta ämnen i läskblandningen har också effekter på fontänens höjd. Ett experiment på seltzervatten, som tillsatte olika typer av lösta ämnen, gav följande resultat:

• aspartam producerade en fontän upp till tre gånger den ursprungliga höjden
• bensoat producerade liknande resultat som aspartam
• Citral producerade en fontän upp till fyra gånger den ursprungliga höjden
• Linalool producerade liknande resultat som citral
• citronsyra producerade en fontän upp till sex gånger den ursprungliga höjden

vad är Coca-Colas kemiska struktur?

Coca-Cola är inte en enda kemisk förening utan snarare en blandning av olika kemikalier. Denna blandning formulerades först av en amerikansk apotekare, John S. Pemberton, 1886 – även om det ursprungligen marknadsfördes som ett universalmedel för vanliga sjukdomar. De ursprungliga ingredienserna i Coca-Cola innehöll kokain från kokablad och koffeinrika extrakt från kolanötter.

dagens ingredienser i Coca-Cola classic är lite annorlunda:

1. kolsyrat vatten: du kanske inte tror det, men cirka 90% av koks är vatten. Upplöst koldioxid står för bara 0,75% av den totala massan.

1. socker eller sötningsmedel: sackaros är ingrediensen som ger den söta smaken i Coke classic. Coke Zero och Diet Coke innehåller dock inte socker. Istället innehåller de konstgjorda sötningsmedel, som aspartam.

1. matfärgning: den karakteristiska karamellfärgen på Coca-Cola är bara konstgjord färgning. Utan denna matfärgning skulle drycken bara se ut som vatten-det här är hemligheten bakom Coca-Cola Clear.

1. fosforsyra: den skarpa smaken och tartnessen hos denna älskade kolsyrade dryck kommer faktiskt från fosforsyran. Men denna kemikalie används inte bara på grund av dess syrliga smak; det hjälper också till att förhindra tillväxt av bakterier och mögel.

1. koffein: det här orsakar den lite bittra smaken av koks. Det är dock inte lika starkt som koffeinet i kaffe, vilket innehåller ungefär tre till fyra gånger så mycket.

1. naturliga smaker: dessa är den kryptiska essensen av koks. De exakta ingredienserna här är en del av företagets skyddade proprietära hemliga formel, vilket är mycket svårt att duplicera.

Varför har Diet och Coke Zero en bättre reaktion med Mentos?

Diet Coke och Coke Zero reagerar bättre med Mentos än vanlig koks gör på grund av frånvaro av socker. Brist på socker gör läskblandningen mindre viskös, med tanke på närvaron av sötningsmedel, som aspartam, vilket sänker ytspänningen ännu mer än vanligt. Detta i sin tur innebär att koldioxidgasen frigörs snabbare. Kärnbildningsprocessen är också snabbare, vilket leder till högre gastryck.

vi kan se hur mycket bättre Diet Coke och Coke Zero reagerar med Mentos bara genom att titta på experimentet vi visade tidigare: båda dessa sockerfria sodavatten producerade fontäner som översteg 2,5 meter, medan fontänen som producerades av vanlig koks knappt nådde 1,5 meter. Så, i ett nötskal (eller, mer lämpligt, ett Mentos skal), är läskblandningar med mer socker i dem mer viskösa, vilket gör deras reaktioner mindre kraftfulla.

Coke-Mentos science experiment är verkligen roligt att göra – men det är också rörigt, så vi rekommenderar att du gör det utomhus eller i ett lättrengjort utrymme, som ett bad! Om du fortfarande är på staketet om att prova det kan det hjälpa att veta att experimentet också ger några grundläggande insikter om reaktanternas kemiska och fysikaliska egenskaper – så det är också ett pedagogiskt experiment!