لماذا تنفجر الصودا عند إضافة منتوس؟

قم بإسقاط القليل من النعناع في زجاجة من الصودا بسعة 2 لتر ، وينفجر نبع من الرغوة بسرعة ، يصل أحيانًا إلى ارتفاع 15 قدمًا أو أكثر. اشتهرت هذه الظاهرة لأول مرة على يد مدرس الكيمياء لي ماريك في برنامج ليترمان في عام 1999 ، وأثارت مئات مقاطع الفيديو المنزلية وحلقة من ديسكفري قناة "Mythbusters". بسبب قوامها المادي والمكونات الموجودة في قشرتها السكرية ، تسرع حلوى منتوس من إطلاق ثاني أكسيد الكربون في مشروب غازي.

تحدث الفقاعات الموجودة في زجاجة الصودا عن جزيئات ثاني أكسيد الكربون المذاب. بشكل عام ، تحب جزيئات الماء البقاء بجانب بعضها البعض ، مما يمنع أي غازات مذابة من التجمع. ومع ذلك ، عند تقديم سطح يسمى موقع التنوي ، يمكن أن تتجمع الغازات المذابة مثل ثاني أكسيد الكربون ، وتشكل فقاعة في النهاية. جوانب الزجاجة تخدم هذا الغرض. عندما تكبر الفقاعة بشكل كافٍ ، فإنها تكسر التوتر السطحي بجانب الزجاجة وتطفو.

زجاجة من الصودا تهتز تطلق فقاعات الغاز في المحلول ، مما يجعل الصودا مفرطة التشبع بثاني أكسيد الكربون. يؤدي هذا إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون بشكل أسرع عند فتحه ، مما يتسبب في انفجار رغوي. تعمل حلوى مينتوس على تسريع هذا التفاعل من خلال وسيلتين أساسيتين. أولاً ، تحتوي قشور الحلوى على "المواد الخافضة للتوتر السطحي" ، والتي تقلل التوتر بين جزيئات الماء ، مما يسمح بتكوين فقاعات الغاز بشكل أسرع. ثانيًا ، سطح حلوى مينتوس خشن ، مما يسمح بمساحة أكبر لإذابة هذه المواد الخافضة للتوتر السطحي بسرعة.

تم العثور على المواد الخافضة للتوتر السطحي في منتوس في مكوناتها. في المقام الأول ، يقلل السكر والأسبارتام وبنزوات البوتاسيوم الموجودة في غلاف الحلوى من العمل الذي يتطلبه تكوين فقاعات في الصودا ، مما يتسبب في تكوين سريع لفقاعات ثاني أكسيد الكربون. تعمل هذه المكونات على تسريع عمل رغوة الصودا بسرعة كبيرة ، مما يتسبب في حدوث انفجار سيئ السمعة. يعتبر الكافيين أيضًا من العوامل الخافضة للتوتر السطحي ، لكن الصودا لا تحتوي على كافيين كافيين ليكون هناك زيادة كبيرة في التفاعل.

تبدو حلوى مينتوس ناعمة الملمس ، لكن ضعها تحت المجهر ، ويبدو السطح أكثر خشونة من ورق الصنفرة. تزيد النتوءات والتجاويف الموجودة على سطح حلوى مينتوس من مساحة السطح التي تتلامس مع الصودا. يؤدي هذا إلى ذوبان قشرة الحلوى بشكل أسرع ، وتوزيع المزيد من المواد الخافضة للتوتر السطحي في الصودا ، مما يسبب المزيد من الفقاعات. إلى جانب المكونات الموجودة في الحلوى ، تجعل هذه الخاصية المادية Mentos إضافة متفجرة لزجاجة من الصودا. هذه النظرية ، التي اقترحتها "Mythbusters" ، تم تأكيدها من قبل تونيا كوفي ، عالمة الفيزياء في جامعة ولاية أبالاتشيان ، ونشرت في المجلة الأمريكية للفيزياء في عام 2008.