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    L'esperimento del geyser di caramelle e cola, a diverse altitudini

    Quando i ricercatori hanno fatto cadere una caramella in una bibita sotto il livello del mare (a sinistra), la soda schiumava meno di quando lo stesso esperimento veniva eseguito a più di 10, 000 piedi sopra il livello del mare (a destra). Credito:adattato da Journal of Chemical Education 2020, DOI:10.1021/acs.jchemed.9b01177

    Far cadere le caramelle Mentos in una bottiglia di soda provoca l'eruzione di un getto schiumoso. Sebbene gli espositori della fiera della scienza possano dirti che questo geyser deriva dal rapido degasaggio della bevanda indotto dalle caramelle, i mezzi precisi con cui si formano le bolle non sono stati ben caratterizzati. Ora, ricercatori che riferiscono in ACS' Journal of Chemical Education utilizzato esperimenti in laboratorio ea varie altitudini per sondare il meccanismo di nucleazione delle bolle.

    Durante la produzione, la soda viene gassata sigillandola sotto una pressione di anidride carbonica che è circa quattro volte la pressione totale dell'aria. Questo fa sì che l'anidride carbonica si dissolva nella bevanda. Quando qualcuno apre il contenitore, l'anidride carbonica fuoriesce dallo spazio sopra il liquido, e l'anidride carbonica disciolta entra lentamente nella fase gassosa, alla fine facendo diventare la soda "piatta". Mentos accelera notevolmente questo processo:l'anidride carbonica scorre in minuscole bolle d'aria sulla superficie ruvida delle caramelle, permettendo al gas di raggiungere rapidamente la superficie della soda. Thomas Kuntzleman e Ryan Johnson si sono chiesti se la pressione atmosferica abbia un ruolo nella formazione di bolle di anidride carbonica. Hanno ragionato che la risposta potrebbe rivelare maggiori dettagli del processo.

    Nel laboratorio, i ricercatori hanno aggiunto una caramella Mentos all'acqua gassata a diverse pressioni e hanno misurato la massa persa dal liquido nel tempo. Hanno adattato questi dati a un'equazione che ha permesso loro di stimare che le bolle sulla superficie delle caramelle avessero un diametro di circa 6 μm. A differenza di altre caramelle, Mentos potrebbe avere un fortuito equilibrio tra la dimensione delle bolle e il numero di siti di bolle che consente loro di produrre fontane eccellenti, suggeriscono i ricercatori. Quindi, i ricercatori hanno lasciato il laboratorio ed hanno esaminato l'entità della schiuma di soda dopo l'aggiunta di caramelle a diverse altitudini, che vanno dalla Death Valley (43 piedi sotto il livello del mare) a Pikes Peak (14, 108 piedi sopra il livello del mare). Hanno osservato un aumento della produzione di schiuma ad altitudini più elevate; però, questo effetto non poteva essere spiegato con la semplice applicazione delle leggi sul gas. Esperimenti simili potrebbero costituire la base di progetti in aula per studenti di scienze generali attraverso corsi di chimica fisica, dicono i ricercatori.


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