Išgirdę gazuotą gėrimą, girdite malonų ūžesį ir matote, kad putos kyla į butelio viršų. Tą efektą kuriantys burbuliukai yra vandenyje ištirpusios anglies dioksido molekulės. Galbūt sunku įsivaizduoti, bet CO2 tirpsta vandenyje, nes vanduo supa anglies dioksido molekules ir veikia kaip narvas aplink jas.
Molekulių įkrovimas
Viena iš priežasčių, kodėl tokios dujos kaip anglies dioksidas ištirpsta vandenyje, yra jų krūvis. CO2 sudaro vienas anglies atomas ir du deguonies atomai. Atomai dalijasi elektronais, tačiau jie tolygiai nedalija tų elektronų - CO2 molekulės deguonies galuose yra nedidelis neigiamas krūvis. Vandens molekulės traukia šias poliarines sritis, leidžiančios CO2 ištirpti vandenyje.
Tirpimo procesas
Anglies dioksido molekulės pirmiausia turi praeiti per oro ir vandens barjerą, kad ištirptų vandenyje. Kai CO2 kerta vandens paviršių, molekulės gauna vandens molekulių apvalkalą ir iš anglies dioksido dujų arba CO2 (g) pereina į anglies dioksidą vandeniniame tirpale arba CO2 (aq). Šis procesas vyksta labai lėtai.
Pusiausvyra
Ne visos CO2 molekulės lieka ištirpusios vandenyje - jų dalis reaguoja su vandeniu ir susidaro anglies rūgštis arba H2CO3. Ši reakcija taip pat labai lėta. Pusiausvyra nustatoma tarp CO2, H2O ir H2CO3. Anglies rūgštis yra silpna ir gali atsiriboti nuo bikarbonato ar karbonato; iš šių reakcijų susidaro vandenilis, kuris gazuotam vandeniui suteikia šiek tiek rūgščią pH.
Karbonizacijos procesas
Atidarę sodos ar gazuoto vandens butelį pastebite, kad susidaro maži burbuliukai ir pakyla į skysčio viršų. Kai gamyklos gamina gazuotus gėrimus, jos į vandenį su dideliu slėgiu prideda CO2, kad daugiau CO2 dujų ištirptų, nei natūraliai. Anglies dioksidas paprastai dedamas į šaltą vandenį, nes jo tirpumas vandenyje mažėja kylant temperatūrai. Galite pastebėti, kad soda yra „plokščia“ arba praranda angliarūgštę. Kadangi potraukis tarp vandens ir anglies dioksido nėra toks stiprus kaip tarp vandens ir cukraus, iš tirpalo išsiskiria CO2 molekulės.