Atverot gāzēto dzērienu, jūs dzirdat apmierinošu čīkstoņu un redzat, kā putas paceļas pudeles augšdaļā. Burbuļi, kas rada šo efektu, ir ūdenī izšķīdinātas oglekļa dioksīda molekulas. Varbūt to ir grūti iedomāties, bet CO2 šķīst ūdenī, jo ūdens ieskauj oglekļa dioksīda molekulas un ap tām darbojas kā būris.
Molekulas uzlāde
Viens iemesls, kāpēc gāze, piemēram, oglekļa dioksīds, izšķīst ūdenī, ir tās lādiņš. CO2 sastāv no viena oglekļa atoma un diviem skābekļa atomiem. Atomi dala elektronus, taču tie dala tos elektronus nevienmērīgi - CO2 molekulas skābekļa galiem ir neliels negatīvs lādiņš. Ūdens molekulas piesaista šīs polārās zonas, ļaujot CO2 izšķīst ūdenī.
Izšķīdināšanas process
Oglekļa dioksīda molekulām vispirms jāiziet no gaisa un ūdens barjeras, lai izšķīdinātu ūdenī. Kad CO2 šķērso ūdens virsmu, molekulas iegūst ūdens molekulu apvalku un pāriet no oglekļa dioksīda gāzes vai CO2 (g) uz oglekļa dioksīdu ūdens šķīdumā vai CO2 (aq). Šis process ir ļoti lēns.
Līdzsvars
Ne visas CO2 molekulas paliek izšķīdušas ūdenī - to daļa reaģē ar ūdeni, veidojot ogļskābi jeb H2CO3. Arī šī reakcija ir ļoti lēna. Starp CO2, H2O un H2CO3 ir izveidojies līdzsvars. Oglekļa skābe ir vāja un var diferencēties bikarbonātam vai karbonātam; No šīm reakcijām rodas ūdeņradis, kas gāzētajam ūdenim dod nedaudz skābu pH.
Karbonizācijas process
Atverot sodas vai dzirkstošā ūdens pudeli, pamanāt, ka veidojas mazi burbuļi un tie paceļas šķidruma augšdaļā. Kad rūpnīcas ražo gāzētos dzērienus, tās ar lielu spiedienu ūdenim pievieno CO2, lai vairāk CO2 gāzes izšķīst nekā dabiski. Oglekļa dioksīdu parasti pievieno aukstam ūdenim, jo tā šķīdība ūdenī samazinās, paaugstinoties temperatūrai. Jūs varētu pamanīt, ka soda ir “plakana” vai zaudē gāzēto saturu. Tā kā pievilkšanās starp ūdeni un oglekļa dioksīdu nav tik spēcīga kā starp ūdeni un cukuru, piemēram, no šķīduma izdalās CO2 molekulas.