滴曼妥思® 糖果到一瓶汽水导致泡沫射流喷发。尽管Science Fair的参展商可以告诉您,这种间歇泉是由糖果引起的饮料快速脱气导致的,但气泡形成的精确方法尚未得到很好的表征。
现在,在ACS的《化学教育杂志》上报道的研究人员已经在 实验室和不同高度进行了实验,以探索气泡成核的机理。
在生产过程中,将苏打密封在二氧化碳压力下将其碳酸化,二氧化碳压力约为总气压的四倍。这导致二氧化碳溶解在饮料中。
当有人打开容器时,二氧化碳从液体上方的空间逸出,溶解的二氧化碳缓慢进入气相,最终导致苏打水“变平”。
曼陀珠® 大大加快此过程:二氧化碳流入糖果的粗糙表面上微小的空气气泡,使气体迅速喷射到苏打的表面上。
Thomas Kuntzleman和Ryan Johnson想知道大气压是否在二氧化碳气泡的形成中起作用。他们认为答案可以揭示该过程的更多细节。
在实验室中,研究人员增加了曼陀珠® 糖果水在不同压力下充碳酸气并测量从液体随时间的质量损失。
他们将这些数据拟合为一个方程,使他们能够估计糖果表面上的气泡直径约为6μm。相对于其他糖果,曼妥思® 研究人员认为,在气泡大小和气泡位置数量之间可能会有偶然的平衡,这使它们能够产生出色的喷泉。
然后,研究人员离开实验室,检查了在不同高度(从死亡谷(海拔43英尺)到派克峰(海拔14108英尺)之间不同高度添加糖果后的苏打泡沫程度。
他们观察到更高海拔的泡沫产量增加。但是,这种影响不能通过简单应用气体定律来解释。
研究人员说,类似的实验可以通过物理化学课程为通识科学课程的学生提供课堂项目的基础。