Quando l'acqua all'interno di una soda si trasforma in ghiaccio all'interno del congelatore, si espande e spinge fuori l'anidride carbonica, causando un'esplosione. Tutti hanno una storia sull'esplosione di una soda ghiacciata. Sia che abbiano combinato un pasticcio nel congelatore cercando di raffreddare una confezione da sei lattine prima di una festa o che abbiano lasciato una bottiglia da due litri in macchina durante la notte un inverno gelido ed è tornato a un disastro appiccicoso, la domanda arriva sempre: come succede e perché il contenitore della soda sembra così strano dopo?
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
La soda esplode quando si congela a causa della miscela di molecole d'acqua e carbonatazione. La soda è principalmente acqua ed è piena di anidride carbonica disciolta che la rende frizzante. L'acqua si espande quando si congela e il processo spinge la CO2 nella soda verso l'esterno. La combinazione di gas pressurizzato che cerca di fuoriuscire e ghiaccio che riempie uno spazio troppo piccolo è troppo per il contenitore, e lo sforzo fa esplodere la lattina o la bottiglia.
Contenuto di soda
La soda è quasi interamente acqua, aromatizzata con uno sciroppo dolce e resa frizzante aggiungendo grandi quantità di gas CO2 in un processo chiamato carbonatazione. Le molecole di CO2 cercano naturalmente di lasciare il liquido salendo attraverso la superficie per fuoriuscire come un gas: ecco perché la soda bolle quando la apri. Se troppa CO2 fuoriesce dal liquido, la bevanda si appiattisce, quindi durante la produzione viene aggiunta CO2 extra all'aria nella parte superiore di una lattina o bottiglia per limitare la quantità di gas che fuoriesce. Il comportamento delle molecole di acqua e anidride carbonica in un contenitore sigillato è ciò che fa scoppiare la soda quando viene congelata.
Molecole nel freddo
Poiché la temperatura influenza il movimento delle molecole e il movimento delle molecole influenza il volume di a sostanza, la maggior parte delle sostanze si contrae quando si raffredda e si congela e si espande quando si riscalda e diventa liquida o gas. Le molecole di CO2 nella soda, ad esempio, si muovono meno mentre si raffreddano, occupando meno spazio nel contenitore. Ma l'acqua funziona diversamente.
Eccezioni ghiacciate
Le proprietà dell'acqua sono insolite. Le sue molecole espandere a temperature di congelamento, piuttosto che ridursi: gli atomi di idrogeno nelle molecole d'acqua sono attratti dagli atomi di ossigeno nelle molecole d'acqua vicine, formando una struttura rigida mentre l'acqua forma cristalli di ghiaccio. La struttura rigida occupa più spazio di quelle stesse molecole come un liquido, causando l'espansione del ghiaccio nel contenitore della soda e forzando la CO2 al suo interno nel processo.