Kaj povzroča reakcijo v kokakoli in Mentosu?

Reakcija med Coca-Colo in Mentosom je klasičen primer nukleacijske reakcije, za katero je značilno hitro nukleiranje in rast mehurčkov plina ogljikovega dioksida. Do te reakcije pride zaradi edinstvene kombinacije sestavin, ki so prisotne v kokakoli in mentu. Tukaj je razlaga po korakih, kaj povzroča reakcijo:

1. Hrapavost površine: Mentos ima grobo in porozno površino, ki ustvarja mesta nukleacije za mehurčke ogljikovega dioksida. Ta mesta nukleacije zagotavljajo površino za raztopljen plin CO2 v kokakoli, da tvori mehurčke in raste.

2. Arabski gumi: Mentos vsebuje veliko količino arabskega gumija, ki je sestavljen iz kompleksnih polisaharidov. Ti polisaharidi delujejo kot površinsko aktivne snovi, zmanjšujejo površinsko napetost koksa in omogočajo lažje sproščanje raztopljenega ogljikovega dioksida.

3. Sukraloza in aspartam: Kokakola je umetno sladkana z mešanico sukraloze in aspartama. Sukraloza ima visoko gostoto, kar poveča celotno gostoto tekočine, medtem ko aspartam tvori kompleks z benzojsko kislino (ki je prisotna tudi v kokakoli), da poveča površinsko napetost. Ta kombinacija ujame mehurčke ogljikovega dioksida v tekočini, kar povzroči hitro povečanje tlaka.

4. Hidroliziran kolagen: Mentos vsebuje želatino, ki je narejena iz hidroliziranega kolagena. Želatina se lahko veže z molekulami vode in se hitro razširi, ko pride v stik s tekočino. Ta ekspanzija dodatno vznemiri koks, kar povzroči močnejše sproščanje raztopljenega ogljikovega dioksida.

5. Izbruh: Ko v kokakoli nastanejo in se hitro razširijo številni mehurčki, ustvarijo velik pritisk v steklenici. Ta pritisk sčasoma preseže moč površinske napetosti, kar povzroči, da tekočina izbruhne iz steklenice v obliki gejzirja.

Če povzamemo, reakcijo med kokakolo in Mentosom poganjajo prisotnost nukleacijskih mest na površini Mentosa, površinsko aktivni učinek arabskega gumija, povečana gostota tekočine in površinska napetost zaradi umetnih sladil, ekspanzija želatine in splošno povečanje tlaka v steklenici. Ti dejavniki skupaj prispevajo k nastanku in sproščanju mehurčkov ogljikovega dioksida, kar povzroči spektakularen izbruh, ki je značilen za to razburljivo kemično demonstracijo.