Co powoduje reakcję w koksie i mentosach?

Reakcja pomiędzy Coca-Colą i Mentosem jest klasycznym przykładem reakcji zarodkowania, charakteryzującej się szybkim zarodkowaniem i wzrostem pęcherzyków gazowego dwutlenku węgla. Reakcja ta zachodzi dzięki unikalnej kombinacji składników obecnych zarówno w Coca-Coli, jak i Mentosach. Oto szczegółowe wyjaśnienie przyczyny reakcji:

1. Chropowatość powierzchni: Mentosy mają szorstką i porowatą powierzchnię, która tworzy miejsca zarodkowania pęcherzyków dwutlenku węgla. Te miejsca zarodkowania zapewniają powierzchnię dla rozpuszczonego w koksu gazowego CO2, w którym tworzą się pęcherzyki i rosną.

2. Guma arabska: Mentosy zawierają znaczną ilość gumy arabskiej, która składa się ze złożonych polisacharydów. Te polisacharydy działają jako środki powierzchniowo czynne, zmniejszając napięcie powierzchniowe coli i umożliwiając łatwiejsze uwalnianie rozpuszczonego dwutlenku węgla.

3. Sukraloza i aspartam: Cola jest sztucznie słodzona mieszanką sukralozy i aspartamu. Sukraloza charakteryzuje się dużą gęstością, co zwiększa ogólną gęstość cieczy, natomiast aspartam tworzy kompleks z kwasem benzoesowym (obecnym również w coli) w celu zwiększenia napięcia powierzchniowego. Ta kombinacja zatrzymuje pęcherzyki dwutlenku węgla w cieczy, co prowadzi do szybkiego wzrostu ciśnienia.

4. Kolagen hydrolizowany: Mentosy zawierają żelatynę, która składa się z hydrolizowanego kolagenu. Żelatyna może wiązać się z cząsteczkami wody i szybko rozszerzać się w kontakcie z cieczą. To rozszerzanie powoduje dalsze mieszanie koksu, powodując silniejsze uwalnianie rozpuszczonego gazowego dwutlenku węgla.

5. Erupcja: Ponieważ w coli tworzą się liczne pęcherzyki, które szybko się rozszerzają, wytwarzają one wewnątrz butelki znaczne ciśnienie. Ciśnienie to ostatecznie przekracza siłę napięcia powierzchniowego, powodując wytrysk cieczy z butelki w sposób przypominający gejzer.

Podsumowując, reakcja pomiędzy Coca-Coli i Mentosem jest spowodowana obecnością miejsc zarodkowania na powierzchni Mentosu, działaniem gumy arabskiej podobnym do środka powierzchniowo czynnego, zwiększoną gęstością cieczy i napięciem powierzchniowym ze względu na sztuczne słodziki, ekspansją żelatyny i ogólny wzrost ciśnienia w butelce. Czynniki te wspólnie przyczyniają się do powstawania i uwalniania pęcherzyków dwutlenku węgla, co skutkuje spektakularną erupcją charakteryzującą tę ekscytującą demonstrację chemiczną.