Koks kokso ir Mentos eksperimento tikslas?

Koksos ir Mentos eksperimentas demonstruoja greitą ir dramatišką cheminę reakciją tarp gazuoto gėrimo Coca-Cola ir Mentos kalyklos, dėl kurios iš butelio išsiveržė didelis putų fontanas. Jame vizualiai patraukliai pristatomi branduolių susidarymo ir anglies dioksido išsiskyrimo principai, padedantys suprasti pagrindines fizikines ir chemines sąvokas.

Branduoliškumas ir paviršiaus įtempis: Kai „Mentos“ saldainiai supilami į koksą, jų grubus paviršius sudaro daugybę mažų branduolių susidarymo vietų. Tai žymiai sumažina aktyvacijos energiją, reikalingą koloje ištirpusiam anglies dioksidui (CO2), kad susidarytų burbuliukai. Nesant jokių branduolių susidarymo vietų, burbuliukai susidaro palaipsniui, nes atidarius buteliuką soda švelniai degazuoja.

Reakcijos seka:

1. Branduolių susidarymas ir burbulų susidarymas: Mikroįtrūkimai ir duobės Mentos paviršiuje tarnauja kaip branduolių susidarymo vietos. Tada kokse esančios CO2 molekulės greitai pritraukiamos prie šių branduolių susidarymo vietų ir ant Mentos kalyklos pradeda formuoti atskirus burbulus.

2. Paviršiaus plotas augimui: Šie besiformuojantys burbuliukai prilimpa prie grubaus Mentos ir greitai auga.

3. Grandininė reakcija: Kiekvienas augantis burbulas dar labiau skatina burbuliukų susidarymą aplink jo kraštus (vėl branduolio susidarymas) dėl kapiliarų veikimo.

4. Fontano formavimas: Per trumpą akimirką didžiulis CO2 burbuliukų kiekis išsiskiria iš branduolių susidarymo vietų, nes plūduriuojančios jėgos aplenkia jų sukibimą. Jie susijungia į didesnius burbulus, kurie greitai kyla, kad ištrūktų apačioje esantis gazuotas skystis, todėl iš buteliuko viršaus susidaro įspūdingas putų sprogimas.

Be šių reiškinių, eksperimentas siūlo įžvalgas apie termodinamiką, energijos transformacijas ir skysčių judėjimo fiziką. Suvokus skirtingų parametrų (Mentos formos, kolos temperatūros, talpyklos geometrijos ir kt.) įtaką išsiveržimo intensyvumui ir trajektorijai, ši demonstracija yra malonus vizualinio įspūdžio ir edukacinės vertės derinys.