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1 # 矩陣鏈
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2 # 科學重口味
相信很多人都聽說或者看過類似下面這樣的影片:曼妥思放進可樂瓶,立刻,整個世界都染上了翔的顏色。
甚至有人傳言,有人因為吃了曼妥思,然後又喝了可樂,導致胃部爆炸而死。
到底是什麼原因,讓曼妥思和可樂見面就懟呢?
首先要宣告的是,兩者之間並非發生了什麼化學反應,曼妥思實際上在整個過程之中,扮演的是“劫獄者”的角色。
我們知道可樂之所以有好的的口感,除了各種配方之外,還要歸功於被高壓困在水中的二氧化碳形成的碳酸。
壓力越高,二氧化碳的溶解度就越高,當可樂瓶在未被晃動的情況下開啟,氣壓迅速降低,但是因為可樂內部缺少凝結核,溶解在水中的二氧化碳雖然處於過飽和狀態,但是卻不能有效的釋放出來。曼妥思的存在正巧起到了凝結核的作用。這是原因之一。
其次,曼妥思所含有的阿拉伯膠,它會有效地破壞可樂液體的表面張力,並破壞二氧化碳與水分子間的作用力,進而讓二氧化碳更快速的排出。進而出現了爆發。
這就是“沸騰可樂”的原理所在。
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3 # 鍾銘聊科學
相信你一定看過這樣的影片,就是往可樂之中加上一些曼妥思,就會產生大量氣體,甚至能把氣球給撐破。
基於這樣的實驗觀察,於是誕生了一個謠言:喝完可樂之後再吃曼妥思,胃部會因承受不住大量氣體而破裂。
可樂+曼妥思為什麼會有那麼大的威力其實,可樂即使不放曼妥思,依然會能噴出像噴泉一樣的水柱。比如在開瓶之前搖晃瓶身後,再開啟可樂,就會發生噴泉一樣的水柱。
究其原因,是因為可樂之中含有大量的二氧化碳,這種氣體在一定條件下能溶於水,根據亨利定律,也就是在一定溫度下,氣體在液體中的溶解度與該氣體的壓力成正比。工廠在製作可樂時,為了讓二氧化碳溶於水,會用高壓裝置在水裡注入二氧化碳,二氧化碳溶解之後,會和水反應生成碳酸,所以可樂這類的飲料才被稱為碳酸飲料。
因為可樂瓶子是密封的,所以瓶子內的壓力要比外部大得多,這樣,二氧化碳依然可以保持溶解在水的狀態。而在開瓶的一瞬間,瓶內氣壓會迅速變低,根據亨利定律我們知道,壓力越低,二氧化碳的溶解度就越低,因此會有一部分二氧化碳會從水中跑出來,這也是我們看到的瓶內冒泡的現象。
如果你仔細觀察氣泡的出現,你會發現氣泡產生的位置往往是有瑕疵的地方(微微的隆起或凹陷),這是因為氣泡的出現是一種成核作用,它需要凝結核的存在。 那什麼是凝結核呢?
通常意義下就是水汽凝結而成小水滴的懸浮微粒。我們常規開啟可樂時,因為凝結核較少,所以可樂會溫和地釋放二氧化碳。
但當我們搖晃可樂瓶時,因為碳酸很不穩定,外部壓力稍有變化,就會分解成水+二氧化碳,因此會有氣體混合在液體之中形成氣泡,而這些氣泡就作為凝結核,可以加速二氧化碳的釋放。二氧化碳是氣體,氣體相對於液體體積更大,因此會產生較大的衝擊力(二氧化碳越多,衝擊力越大),於是可樂就會產生噴泉的效果。
而可樂+曼妥思的原理,也是如此,這種糖果雖然表面上看起來光滑無比,但在顯微鏡下,它的表面凹凸不平。
把曼妥思加入可樂之中,相當於為可樂提供了大量的凝結核,更有利於二氧化碳的釋放。
其實除了曼妥思,還有很多物品放入可樂瓶後,都可以產生這樣的效果。
比如晶狀體葡萄糖、澱粉、粉筆、阿拉伯膠,原理都是為可樂提供了凝結核,加速二氧化碳釋放。
可樂+曼妥思同食後會怎樣?事實上,不會怎樣。原因在於可樂在進入人體後,會釋放掉一些二氧化碳,(打嗝就是在釋放二氧化碳),因此可樂進入人體後,二氧化碳濃度不會很高。再者,二氧化碳在胃部中時,已經不是出於高壓狀態,即使有氣體溢位,也不會產生噴泉效果了。
還有,曼妥思進入人體後會被胃液包裹,降低了本身的疏鬆結構和粗糙表面,再加上可樂本身所含的二氧化碳濃度不高,因此即使同食,也不會把胃部撐破。
儘管如此,醫生也不建議同食,尤其是有胃部疾病的人,更應該注意。
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答案可能會讓你失望,這個過程不是化學變化,沒有新的物質生成......簡而言之,曼妥思的加入促使可樂中溶解的二氧化碳迅速釋放,產生噴發甚至小型爆炸的效果。
曼妥思這種薄荷糖促進二氧化碳釋放的原因主要有兩種:
糖果本身的結構。可樂中之所以存在大量的二氧化碳,是因為生產過程中使用了高壓,在開啟瓶蓋的瞬間,壓力減小,從而二氧化碳從可樂中釋放。但是這個過程通常是緩慢的,仔細觀察可以發現氣泡大多數是從瓶壁產生,這是因為氣體產生通常需要附著在某種表面或是某些顆粒上,這種現象成為成核現象。很多人小時候可能試過把筷子插到碳酸飲料裡面,這時候筷子周圍也會附著著氣泡,這是因為筷子提供了一個新的表面,成為氣體產生的“核”。如果你把曼妥思放大百倍,你可以看到這些糖粗糙的表面存在很多的小孔,這些多孔的結構使得曼妥思變成一個很好的產氣“核”,大量的二氧化碳可以附著在糖表面產生。並且曼妥思的密度比水大,加進去立刻沉底,在底部迅速產生氣體利於將頂部液體頂出。
證據1:在曼妥思表面裹上一層光滑的膜(不阻礙物質交換),噴發現象消失
證據2:使用同樣帶有多孔結構的岩鹽或是冰糖,同樣可以產生噴發效果
證據3:碾碎的曼妥思只能產生很小的噴發現象(不能沉底)
糖果中的表面活性劑。同樣的多孔結構的鹽或者糖晶體,雖然能產生噴發效果,卻遠遠不及曼妥思的能力,這確實與曼妥思糖的成分有關。在曼妥思糖的生產過程中常使用到兩種物質,一個是明膠,另一個是阿拉伯膠,均為天然的表面活性劑。水分子間存在很強的氫鍵作用,產生的氣泡必須頂開連結緊密的水分子,突破重圍才能得以釋放。明膠和阿拉伯膠都含有糖蛋白的成分,其中大量的C=O鍵,N-H鍵和O-H鍵會破壞水分子本身的氫鍵作用,從而達到降低表面張力的效果,也就是說對新生成氣泡的包圍網被大幅削弱,從而建立有利於氣泡生成的環境。
證據4:洗潔精(人工合成的表面活性劑)和曼妥思合用可以產生更強的噴發效果