Når vandet inde i en sodavand bliver til is inde i fryseren, udvides det og skubber kuldioxiden ud og forårsager en eksplosion. Alle har en historie om, at en frossen sodavand eksploderer. Uanset om de har lavet et rod i fryseren og forsøgt at køle ned en seks-pakke dåser før en fest eller de efterlod en to-liters flaske i bilen natten over under en kølig vinter og kom tilbage til en klæbrig katastrofe, spørgsmålet kommer altid: hvordan sker dette, og hvorfor ser sodavandbeholderen så underlig ud bagefter?
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Sodavand eksploderer, når det er frosset på grund af blandingen af vandmolekyler og karbonatisering. Soda er for det meste vand og er fuld af opløst kuldioxidgas, der gør det svimmel. Vand udvides, når det fryser, og processen skubber CO2 i sodavand udad. Kombinationen af trykgas, der prøver at flygte, og is, der fylder et rum for lille til det, er for meget for beholderen, og stammen får sodavand eller flaske til at eksplodere.
Sodavandsindhold
Sodavand er næsten udelukkende vand, smagfuld med en sød sirup og gør det svimmel ved at tilsætte store mængder CO2-gas i en proces kaldet kulsyre. CO2-molekyler forsøger naturligvis at efterlade væske ved at stige gennem overfladen for at slippe ud som en gas: det er derfor, sodavand bobler op, når du åbner det. Hvis for meget af CO2 undslipper væsken, går drikken fladt, så ekstra CO2 tilsættes luften øverst på en dåse eller flaske under fremstillingen for at begrænse mængden af udslip af gas. Vand og kuldioxidmolekylers opførsel i en forseglet beholder er, hvad der får sodavand til at briste, når det er frosset.
Molekyler i kulden
Fordi temperaturen påvirker bevægelsen af molekyler, og bevægelsen af molekyler påvirker volumenet af a stof, de fleste stoffer trækker sig sammen, når de køler og fryser, og ekspanderer, når de opvarmes og bliver til væske eller gas. CO2-molekylerne i sodavand bevæger sig for eksempel mindre, når de afkøles, og fylder mindre plads i beholderen. Men vand fungerer forskelligt.
Icy Undtagelser
Vandets egenskaber er usædvanlige. Dens molekyler udvide i frysende temperaturer snarere end at krympe: brintatomerne i vandmolekyler tiltrækkes af iltatomer i nærliggende vandmolekyler og danner en stiv struktur, da vandet danner iskrystaller. Den stive struktur tager mere plads end de samme molekyler gjorde som en væske, hvilket fik isen i sodavand til at ekspandere og tvinge CO2 ud indeni den i processen.