Кока кола и ментос

Ученые показали, как работает трюк с колой и Mentos на разных высотах над уровнем моря

Добавление мятных конфет Mentos в бутылку колы, вызывающее бурную реакцию и фонтан пены, — уже классическое развлечение, используемое учителями и популяризаторами во всем мире для того, чтобы пробудить у детей интерес к физике и химии. Однако некоторые микропроцессы, происходящие при этом, до сих пор были изучены мало. Авторы статьи, опубликованной в издании Journal of Chemical Education, выяснили, как давление и размер микропор в конфете повлияли на знаменитый трюк. Экспериментальную часть своего исследования команда провела в таких впечатляющих уголках Соединенных Штатов, как Долина Смерти и вершина Пайкс-Пик в Скалистых горах, засняв некоторые результаты на видео.

На базовом уровне объяснение реакции довольно простое: изначально СО2 растворен в жидкости под давлением. Разгерметизация бутылки приводит к изменению давления, в результате чего концентрация газа в жидкости снижается, и часть его выходит в атмосферу.

Чем активнее раствор взаимодействует с окружающим воздухом, тем активнее выходит газ: так, например, будет, если потрясти бутылку. Mentos просто эффектно ускоряют этот процесс. Предыдущие исследования показали, что пористая структура конфет обеспечивает идеальные «ловушки», захватывающие крошечные пузырьки воздуха. Когда одна такая «таблетка» попадает в напиток, ее поверхность обеспечивает отличный контакт с воздухом для растворенного СО2 глубоко внутри бутылки. Образовавшийся газ немедленно устремляется наружу.

До сих пор точный размер этих крошечных пузырьков можно было оценить только на основе микрографических изображений текстурированной оболочки конфеты. При этом с точки зрения воздействия на реакцию это важный вопрос: чтобы углекислый газ покинул раствор, каждый пузырек должен обеспечивать необходимую площадь поверхности для достаточного потока газа. Теоретически они должны быть больше одного микрометра в поперечнике, но более крупные пузырьки также занимают больше места, уменьшая количество областей, в которых начинает стартовать реакция, что тоже потенциально может влиять на протекание процесса.

Видео, снятое учеными / © YouTube — Tommy Technetium

Так как заснять момент высвобождения газа на таком микроуровне при обычных условиях невозможно, ученые придумали специальное решение. Это потребовало использования ключевых физических взаимосвязей реакции, а именно — таких переменных, как давление и объем.

Томас Кунцлеман, профессор химии из Университета Спринг-Арбор, случайно выяснил, что эта реакция протекает еще драматичнее, если она случилась на больших высотах. Обнаружив это, он, связавшись со своим коллегой из Колорадо Райаном Джонсоном, решил проверить свою гипотезу. Кунцлеман и Джонсон провели серию опытов (и заодно от души повеселились, как можно видеть в видеоблоге Кунцлемана «Невероятные исследования») в самых разных условиях: от Долины Смерти, где высота поверхности земли лежит ниже уровня моря, до вершины в Скалистых горах на уровне 4300 метров.

Трюк с Mentos и колой на разных высотах над уровнем моря / © Kuntzleman & Johnson, Journal of Chemical Education, 2020

Они обнаружили, что только давление воздуха не может объяснить полученные наблюдения, оставляя место для выведения более точных переменных, которые способствуют пенообразованию. Комбинируя данные о колебаниях давления воздуха с измерениями массы, потерянной при дегазации, а также со сравнениями между различными конфетами, Кунцлеман и Джонсон вскоре неплохо поняли, почему Mentos — лучший выбор для этого вида деятельности.

Их уравнения предполагают, что эти центры высвобождения газа имеют диаметр от двух до семи микрометров, что обеспечивает баланс и компромисс между размером пузырьков и нужным количеством центров на поверхности конфеты. Заключение хорошо сочетается с существующими моделями, объясняющими реакцию, а также с микрографическими изображениями пор, основанных на этих моделях.

Полученные данные помогут учителям и популяризаторам науки, работающим с детьми, глубже понимать механику процесса, а значит, лучше объяснить ее своим зрителям и показать им мир одновременно более сложным и понятным, привлекая новые поколения разгадывать тайны физики и химии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter. Закладка Скопировать ссылку Email Печать Twitter VK Facebook Telegram

7 сумасшедших экспериментов с Coca-Cola и Mentos, которые не дадут заскучать


Сумасшедшие эксперименты с Coca-Cola и Mentos.

Пока диетологи убеждают фанатов газированных напитков, что Coca-Cola чрезвычайно опасна для здоровья, бесшабашные любители весёлых экспериментов и инсталляций используют этот напиток и популярное драже для проведения самых бесшабашных опытов.

1. Автомобиль, «заряженный» 108 бутылками Coca-Cola и 608 драже Mentos


Coke Zero & Mentos Rocket Car

Конструкторы-энтузиасты Фриц Гробе и Стивен Волц построили автомобиль Coke Zero & Mentos Rocket Car, который приводился в движение энергией от химической реакции кока-колы и конфет Mentos. Конструкторы использовали принцип реактивной струи. Фонтанирующих струй 108 бутылок колы, в которые добавили 608 конфет Mentos, автомобилю хватило, чтобы проехать несколько десятков метров.

2. Купание в Coca-Colaв костюме из Mentos


Подготовка к купанию.

Японец по имени Хаджиме выложил на видехостинге YouTube ролик, на котором запечатлел своё необычное купание. Сначала он закрепил на теле несколько десятков драже Mentos, а затем погрузился в ванную, наполненную 200 литрами кока-колы, которая тут же превратилась в джакузи.

3. Мексиканский фейерверк из Coca-Cola и Mentos


Мексиканский фейерверк из Coca-Cola и Mentos.

Невероятный фейерверк, который устроили в мексиканской столице городе Мехико, попал в Книгу рекордов Гиннесса как самый большой фейерверк из Coca-Cola и Mentos. Участники действа бросали в 2-литровые бутылки колы конфеты Mentos, в результате чего струи из бутылок были вверх на 2 метра. Одновременно в Мехико в небо взметнулось 2433 сладких фонтана. Так, мексиканцам удалось побить рекорд Китая, когда одновременно выстрелило 2175 бутылок.

4. Итальянские забавы: Coca-Cola + Mentos + Nutella + презерватив Durex


Итальянские забавы.

Итальянец Миллеанчендини решил наглядно продемонстрировать, что происходит в желудке человека, если съесть шоколадную пасту Nutella, драже Mentos и запить это всё Coca-Cola. Человеческий желудок он смоделировал при помощи презерватива. Что происходило во время эксперимента можно увидеть на видео.

5. Полёт на реактивном двигателе из Coca-Cola


Полёт на реактивном двигателе из Coca-Cola.

Зач Кинг, известный в Сети своими забавными роликами-розыгрышами, выложил видео, на котором он якобы отрывается от земли, открывая закреплённые на ногах бутылки колы с Mentos. Достаточно быстро видео набрало более 30 млн просмотров.

6. В халате из Mentos – в бассейн с Coca-Cola


В халате из Mentos – в бассейн с Coca-Cola.

Группа энтузиастов из Канады решила проверить, что произойдёт, если искупать человека, одетого с головы до ног в Mentos в бассейне с кока-колой. Всё действо снимали на видеокамеру, а позже выложили в Интернет.

7. Разноцветный фонтан из Coca-Cola и Mentos


Разноцветный фонтан из Coca-Cola и Mentos.

В 2011 году в британском парке развлечений Alton Towers Resort в дни пасхальных праздников тьюторы из научной детской лаборатории Mad Science устроили потрясающее зрелище. Они добавили в несколько сотен газированного напитка конфеты Mentos. Получившийся разноцветный фонтан привёл зрителей в полный восторг.


Многие специалисты по здоровому питанию считают, что Coca-Cola должна использоваться не как напиток, а как техническая жидкость и называют, как минимум, 25 бытовых проблем, которые быстро и эффективно устранит кока-кола.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *