Što uzrokuje reakciju u Coca-Coli i Mentosu?

Reakcija između Coca-Cole i Mentosa klasičan je primjer reakcije nukleacije koju karakterizira brza nukleacija i rast mjehurića plinovitog ugljičnog dioksida. Do ove reakcije dolazi zbog jedinstvene kombinacije sastojaka prisutnih u Coli i Mentosu. Evo detaljnog objašnjenja uzroka reakcije:

1. Hrapavost površine: Mentos ima hrapavu i poroznu površinu, što stvara mjesta nukleacije za mjehuriće ugljičnog dioksida. Ta mjesta nukleacije osiguravaju površinu za plin otopljeni CO2 u koksa-koli da stvara mjehuriće i raste.

2. Arapski gumi: Mentos sadrži značajnu količinu arapske gume koja se sastoji od složenih polisaharida. Ovi polisaharidi djeluju kao površinski aktivne tvari, smanjujući površinsku napetost koksa-kole i omogućujući lakše otpuštanje otopljenog ugljičnog dioksida.

3. Sukraloza i aspartam: Koka-kola je umjetno zaslađena mješavinom sukraloze i aspartama. Sukraloza ima visoku gustoću, što povećava ukupnu gustoću tekućine, dok aspartam tvori kompleks s benzojevom kiselinom (također prisutna u Coca-Coli) za povećanje površinske napetosti. Ova kombinacija hvata mjehuriće ugljičnog dioksida unutar tekućine, što dovodi do brzog povećanja tlaka.

4. Hidrolizirani kolagen: Mentos sadrži želatinu koja se sastoji od hidroliziranog kolagena. Želatina se može vezati s molekulama vode i brzo proširiti kada dođe u dodir s tekućinom. Ovo širenje dodatno uzburka koks, uzrokujući jače oslobađanje otopljenog plina ugljičnog dioksida.

5. Erupcija: Kako se brojni mjehurići stvaraju i brzo šire unutar Coca-Cole, stvaraju značajan pritisak unutar boce. Ovaj pritisak na kraju premašuje snagu površinske napetosti, uzrokujući da tekućina izbije iz boce na način poput gejzira.

Ukratko, reakcija između Coca-Cole i Mentosa potaknuta je prisutnošću mjesta nukleacije na površini Mentosa, učinkom arapske gume sličnim surfaktantu, povećanom gustoćom tekućine i površinskom napetosti zbog umjetnih sladila, ekspanzijom želatine i sveukupno povećanje tlaka unutar boce. Ovi čimbenici zajednički pridonose stvaranju i oslobađanju mjehurića ugljičnog dioksida, što rezultira spektakularnom erupcijom koja karakterizira ovu uzbudljivu kemijsku demonstraciju.