لماذا تنفجر الصودا في المجمدات؟

عندما يتحول الماء الموجود داخل الصودا إلى ثلج داخل الفريزر ، فإنه يتمدد ويدفع ثاني أكسيد الكربون للخارج ، مما يتسبب في حدوث انفجار. كل شخص لديه قصة عن انفجار صودا مجمدة. ما إذا كانوا قد أحدثوا فوضى في الفريزر وهم يحاولون تبريد عبوات من ستة علب قبل الحفلة أو تركوا زجاجة بسعة 2 لتر في السيارة طوال الليل خلال الليل. شتاء فاتر وعاد إلى كارثة لزجة ، السؤال دائمًا يطرح: كيف يحدث هذا ، ولماذا تبدو حاوية الصودا غريبة جدًا عقب ذلك مباشرة؟

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

تنفجر الصودا عند تجميدها بسبب خليط جزيئات الماء والكربنة. الصودا هي في الغالب ماء ومليئة بغاز ثاني أكسيد الكربون المذاب الذي يجعلها فوارة. يتمدد الماء عندما يتجمد ، وتدفع العملية ثاني أكسيد الكربون الموجود في الصودا إلى الخارج. مزيج الغاز المضغوط الذي يحاول الهروب والثلج الذي يملأ مساحة صغيرة جدًا لأنه كبير جدًا بالنسبة للحاوية ، وتؤدي السلالة إلى انفجار علبة الصودا أو الزجاجة.

الصودا عبارة عن ماء بالكامل تقريبًا ، يُنكه بشراب حلو ويصبح فوارًا عن طريق إضافة كميات كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون في عملية تسمى الكربنة. تحاول جزيئات ثاني أكسيد الكربون بشكل طبيعي ترك السائل عن طريق الارتفاع عبر السطح للهروب كغاز: وهذا هو سبب ظهور فقاعات الصودا عند فتحها. إذا تسرب الكثير من ثاني أكسيد الكربون من السائل ، فإن الشراب يصبح مسطحًا ، لذلك يضاف ثاني أكسيد الكربون الإضافي إلى الهواء أعلى العلبة أو الزجاجة أثناء التصنيع للحد من كمية الغاز المتسرب. إن سلوك جزيئات الماء وثاني أكسيد الكربون في حاوية مغلقة هو ما يتسبب في انفجار الصودا عند تجميدها.

لأن درجة الحرارة تؤثر على حركة الجزيئات ، وحركة الجزيئات تؤثر على حجم المادة ، تتقلص معظم المواد عندما تبرد وتتجمد ، وتتمدد عندما تسخن وتتحول إلى سائل أو غاز. جزيئات ثاني أكسيد الكربون الموجودة في الصودا ، على سبيل المثال ، تتحرك بشكل أقل عندما تبرد ، وتشغل مساحة أقل في الحاوية. لكن الماء يعمل بشكل مختلف.

خصائص الماء غير عادية. جزيئاته وسعت في درجات الحرارة المتجمدة ، بدلاً من الانكماش: تنجذب ذرات الهيدروجين في جزيئات الماء إلى ذرات الأكسجين في جزيئات الماء القريبة ، وتشكل بنية صلبة حيث يشكل الماء بلورات الجليد. يشغل الهيكل الصلب مساحة أكبر من تلك الجزيئات نفسها كسائل ، مما يتسبب في تمدد الجليد الموجود في حاوية الصودا وإجبار ثاني أكسيد الكربون الموجود بداخله في هذه العملية.