Perché la soda esplode quando aggiungi Mentos?

Metti qualche Mentos in una bottiglia di soda da due litri e un geyser di schiuma erutta rapidamente, raggiungendo a volte altezze di 15 piedi o più. Reso famoso per la prima volta dall'insegnante di chimica Lee Marek nello show di Letterman nel 1999, il fenomeno ha scatenato centinaia di video casalinghi e un episodio di Discovery "Mythbusters" del canale. A causa della sua consistenza fisica e degli ingredienti nel suo guscio zuccherino, una caramella Mentos accelera il rilascio di anidride carbonica nel bibita.

Le bolle in una bottiglia di soda sono causate da molecole di anidride carbonica disciolta. Generalmente, le molecole d'acqua amano stare una accanto all'altra, il che impedisce la raccolta di gas disciolti. Tuttavia, quando viene offerta una superficie, chiamata sito di nucleazione, i gas disciolti come l'anidride carbonica possono accumularsi, formando infine una bolla. I lati di una bottiglia servono a questo scopo. Quando la bolla diventa abbastanza grande, rompe la tensione superficiale con il lato della bottiglia e galleggia.

Una bottiglia di soda che viene agitata rilascia le bolle di gas nella soluzione, rendendo la soda sovrasatura di anidride carbonica. Ciò fa sì che l'anidride carbonica venga rilasciata più rapidamente quando lo si apre, causando un'esplosione schiumosa. Le caramelle Mentos accelerano questa reazione attraverso due mezzi principali. Innanzitutto, i loro gusci di caramelle includono "tensioattivi", che riducono la tensione tra le molecole d'acqua, consentendo alle bolle di gas di formarsi più velocemente. In secondo luogo, la superficie delle caramelle Mentos è ruvida, consentendo una maggiore superficie per dissolvere rapidamente questi tensioattivi.

I tensioattivi di Mentos si trovano nei suoi ingredienti. Principalmente, lo zucchero, l'aspartame e il benzoato di potassio inclusi nel guscio delle caramelle riducono il lavoro necessario per formare bolle nella soda, causando una rapida creazione di bolle di anidride carbonica. Questi ingredienti accelerano molto rapidamente l'azione schiumogena della soda, provocando la famigerata esplosione. La caffeina è anche un tensioattivo, ma la soda non include abbastanza caffeina per un aumento significativo della reazione.

Una caramella Mentos è liscia al tatto, ma posizionala al microscopio e la superficie sembra più ruvida della carta vetrata. Le protuberanze e le cavità sulla superficie di una caramella Mentos aumentano la superficie che viene a contatto con la soda. Questo fa sì che il guscio della caramella si dissolva più velocemente, distribuendo più tensioattivi nella soda, che provoca più bolle. Insieme agli ingredienti delle caramelle, questa proprietà fisica rende Mentos un'aggiunta esplosiva a una bottiglia di soda. Questa teoria, suggerita da "Mythbusters", è stata confermata da Tonya Coffey, un fisico dell'Appalachian State University, e pubblicata sull'American Journal of Physics nel 2008.