Пузырьки в газировке веками щекотали вкусовые рецепторы. Тем не менее, всё хорошее выдыхается, и в конечном итоге шипение содовой рано или поздно прекращается. Но почему?
Оказывается, газ в напитках вытесняет пузырьки наружу.
Изображение: pixabay.com
Газированные напитки шипят, потому что во время производства в жидкость вливаются пузырьки углекислого газа.
«Он растворяется подобно тому, как растворяются в воде сахар и соль», — сказал Live Science Марк Джонс (Mark Jones), консультант по химии и член Американского химического общества.
По данным Колумбийской климатической школы Колумбийского университета в Нью-Йорке, углекислый газ, или CO2, примерно в 1,5 раза тяжелее воздуха. Основываясь только на этом факте, вы не можете ожидать того, что CO2 поднимется в воздух.
Таким образом газировка начинает насыщаться углекислым газом. В результате из-за принципа физической химии, известного как закон Генри, газ испытывает давление, которое заставляет его желать вырваться из содовой. Согласно Britannica, британский химик Уильям Генри (William Henry) в 1803 году предложил закон Генри. Закон Генри гласит, что количество газа, растворённого в жидкости, пропорционально давлению того же газа в окружающей жидкости среде. Этот закон влияет на то, входит ли газ в жидкость или выходит из неё.
Когда содовая разливается в бутылки или банки, пространство над напитком обычно заполняется углекислым газом под давлением, немного превышающим стандартное атмосферное давление (около 14,7 фунтов на квадратный дюйм или 101,325 кПа), объяснил Джо Глейч (Joe Glajch), химик-аналитик и консультант по химии с 40-летним опытом работы в химической и фармацевтической промышленности. Таким образом, по закону Генри углекислый газ в напитке остаётся в жидкости.
Когда газировку открывают в первый раз, этот сжатый углекислый газ выделяется в воздух.
«Этот выходящий газ приводит к шипению, которое можно ожидать от новой содовой», — сказал Глайч.
По данным Климатической школы Колумбийского университета, углекислый газ составляет около 0,04% атмосферы Земли. Когда газировку оставляют на воздухе, закон Генри предполагает, что углекислый газ в безалкогольном напитке естественным образом стремится достичь той же концентрации в жидкости, что и в воздухе.
Таким образом, «когда банка или бутылка содовой долгое время стоят открытыми, углекислый газ, растворённый в ней, в конечном итоге выходит наружу — он хочет прийти в равновесие с углекислым газом в наружном воздухе», — сказал Джонс. «Когда содовая менее газированная, мы называем её слабогазированной.»
Встряхивание банки или бутылки с содовой приводит к тому, что газы из неё испарятся быстрее, сделав в итоге напиток слабогазированным. Встряхивание смешивает воздух в пустом пространстве бутылки или банки с остальной жидкостью, в результате чего образуются пузырьки. Эти пузырьки могут затем служить местами зарождения (нуклеации) или местами, где атомы и молекулы могут собираться вместе — немного похоже на то, как пыль в воздухе может способствовать образованию снежинок.
Места зарождения приводят к тому, что крошечные пузырьки углекислого газа в содовой соединяются вместе. По словам Джонса, образующиеся в результате более крупные пузырьки могут легче избежать поверхностного натяжения жидкости, которое представляет собой энергию, необходимую для отделения молекул жидкости друг от друга.
«То же самое произойдёт, если вы бросите чайную ложку соли или сахара, — отметил Глейч. — Твёрдые крупинки порошка действуют как центры зарождения, заставляя газировку по мере выхода углекислого газа шипеть.»
