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Chi non ha mai provato a mettere un paio di Mentos in una bottiglia di Coca per vedere se sarebbe esplosa o se si fosse formato un cola-geyser? È una di quelle cose sciocche che si fanno in compagni a degli amici, giusto per fare quattro risate. Cosa succede all’interno di quella bottiglia? Come fare ad ottenere un geyser epico?

Il gas è tuo amico!

Iniziamo col dire che gli “ingredienti” contenuti nella CocaCola sono molteplici, e uno di essi è l’anidride carbonica (CO2), un gas molto comune disciolto nella bevanda. Per intenderci, è quella che si trova sotto forma di bollicine, che dà inizio a pazze gare di rutti, e senza la quale la CocaCola non è più gradita, perché diventa “sgasata” e assume un sapore diverso, troppo dolce!

La ragione dell’esplosione della bottiglia, o eventualmente la formazione del Geyser, è dovuta alla formazione molto veloce di una gran quantità di bolle, formate da tutta l’anidride carbonica presente nel liquido. E ce n’è abbastanza perché la bevanda imbottigliata ne è satura.
Che vuol dire satura? Beh, avete mai provato a sciogliere dello zucchero in un bicchiere d’acqua? Bene, per quanto voi ce ne possiate mettere, arriverà un momento in cui lo zucchero non si scioglierà più e quello “di troppo” si depositerà sul fondo del bicchiere. Se la CocaCola è satura di CO2, vuol dire che al suo interno non se ne può sciogliere più!

Una situazione del genere è poco stabile, infatti quando apriamo la bottiglia di una bevanda gasata, sentiamo in classico rumore della fuoriuscita del gas. Le bollicine di CO2 iniziano pian piano a formarsi e a liberarsi nell’aria, ma per creare il Geyser abbiamo bisogno di moltissime bollicine che spingano il liquido fuori dalla bottiglia!

Per farlo ci servono tre condizioni:

  • che le bollicine in formazione possano facilmente diventare grandi;
  • che tutta (o gran parte) la CO2 esca fuori dalla bottiglia;
  • che le bollicine di CO2 possano essere facilmente liberate nell’aria.

Nucleazione

Guardando una Mentos, sembra proprio che sia bella liscia e levigata in superficie, ma in realtà la sua struttura è molto irregolare ed è ricca di micro-cavità. Questa sua caratteristica le consente di essere un ottimo sito di formazione per le bollicine di CO2. Il gas disciolto infatti, per dare il via alla formazione di bollicine degne di questo nome, ha bisogno di un input, ossia di un sito di nucleazione, cioè una superficie ruvida che consenta alla particelle del gas di aggregarsi e formare delle bolle visibili ad occhio nudo. E la mentos è davvero adatta a questo scopo. Quindi, più caramelle metterai dentro la bottiglia, più veloce e intenso sarà l’effetto!

Fame di Chimica #11: scherzoni e bravate - Coca e Mentos

Alto contatto

Pensa di dover sciogliere del burro in due piccole casseruole, alla stessa temperatura. In una, metto un panetto di burro intero, nell’altra metto la stessa quantità di burro, tagliato a pezzetti. Secondo te, quale si scioglierà più velocemente?

Tic tac, tic tac….

…La risposta è quello tagliato a pezzetti! Perché? Perché i pezzetti di burro sono completamente esposti al calore, mentre nel panetto intero l’unica parte a sciogliersi è quella esterna, e piano piano darà spazio a quella interna. In termini tecnici, si dice che se tagliato a pezzetti, il burro ha un’alta superficie di contatto con il calore.

Per la mentos e la cola il concetto è molto simile: se la caramella galleggiasse nella bibita, entrerebbe in contatto solo con la quantità di CO2 che si trova vicino alla superficie. Normalmente però, la mentos affonda interagendo con l’anidride carbonica contenuta in tutta la bottiglia, consentendo la formazione di moltissime bollicine.

Tensione superficiale

Normalmente, i liquidi oppongono una certa (per quanto piccola) resistenza nel venire attraversati, e questa forza viene detta tensione superficiale. Pensate ad esempio ai Gerridi, quegli insetti che camminano sull’acqua senza affondare; beh, loro riescono a farlo perché sfruttano la tensione superficiale dell’acqua. Un altro esperimento che sfrutta questo principio, è porre una monetina da un centesimo sulla superficie di un bicchiere d’acqua: se messa di taglio, il materiale di cui è fatta è abbastanza pesante da farla affondare, ma poggiandola di piatto, la monetina non affonderà.

Il principio di tensione superficiale funziona in entrambe le direzioni: anche le bollicine disciolte in un liquido hanno bisogno di una certa forza per attraversarne la superficie! Per favorire la fuoriuscita dell’anidride carbonica dalla bottiglia di CocaCola, occorre quindi abbassare la sua tensione superficiale. Cosa che viene fatta dalla gomma arabica contenuta nelle Mentos, e nell’aspartame contenuto nella Cola Light!

Spruzzi da record

In pratica il Geyser si può ottenere anche con una mentos e una semplice bottiglietta di acqua gasata, ma una volta capito il meccanismo del fenomeno, sono stati fatti centinaia di esperimenti per trovare la combinazione ideale per creare un cola-geyser epico!

Si è cercato di costruire dei mini-missili alimentati a cola e mentos, di battere il Guinnes World Record con in maggior numero di bottiglie fatte esplodere simultaneamente, di capire se il mix esplosivo avviene anche quando la cola è stata ingerita (sì, avviene, quindi NON fatelo!).

Sembra però che la combinazione ideale per massimizzare l’effetto del geyser sia usare delle mentos alla frutta e della Cola Light a temperatura ambiente: pare che il geyser possa superare i due metri in verticale, e raggiungere i cinque metri e mezzo in orizzontale!!

It’s Science, bitch!


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