Cola i mentosy – efektowne i tajemnicze doświadczenie

Ten eksperyment zna prawie każdy. W całym Internecie można znaleźć masę zdjęć i filmików jak ktoś do coli dodaje mentosy. Po raz pierwszy zaprezentowano go w 1999 r. w programie „Marek’s Kid Scientists„, ale dopiero pokaz Steve’a Splangler’a kilka lat później stał się hitem.  Samo wytłumaczenie zjawiska „gejzeru gazowego” jest skomplikowane i długo zastanawiano się jak to się dzieje, że połączeniu tych dwóch składników jest tak efektowne. Przestudiujemy krok po kroku eksperyment i procesy jakie składają się na efekt końcowy.

Składniki

  • Coca-cola (lub Pepsi, Hop Cola) – najlepiej Coca-cola Light
  • Mentosy miętowe

Wykonanie

Doświadczenie najlepiej wykonać na zewnątrz, bo powstający „bałagan” może być nieco uciążliwy w sprzątaniu.

Na płaskiej powierzchni ustawiamy butelkę z colą, wrzucamy 3-5 mentosów i po chwili następuje erupcja „gejzeru”. Aby zwiększyć wysokość słupa wydostającego się płynu proponuję użyć dietetycznej 2l Coca-coli Light oraz przygotować kawałek rurki o średnicy otworu wewnętrznego 2,5-3 cm (1”) – by nałożyć go na otwór butelki (rurkę można wykonać z papieru). W bocznej ściance rurki warto zrobić otwór i włożyć do niego kawałek drutu, spinacz lub gwóźdź, a następnie do rurki wsypać kilka mentosów. Wyciągając drucik, uruchomimy spadek mentosów do coli, co rozpocznie reakcję, a my uchronimy się przed pobrudzeniem lepką cieczą. Erupcja gejzeru trwa zaledwie 2-3 s, a z 2 l butelki pozostanie niewielka ilość napoju. Tą pozostałość można śmiało wypić, cola będzie wygazowana, ale nie trująca i praktycznie nie straci swojego smaku.

Wyjaśnienie

Przebieg eksperymentu zależy od kilku czynników. Erupcja napoju jest związana głównie z przemianami fizycznymi, a nie reakcjami chemicznymi. Ale po kolei. Dodanie mentosu do napoju gazowanego prowadzi do efektu, jaki zaobserwujemy używając innych porowatych elementów – ostatnie doświadczenie z rodzynkami pokazuje, że gaz gromadzi się na powierzchni wysuszonych owoców.  Choć tego nie widać gołym okiem powierzchnia mentosów jest chropowata. Jeśli wrzucimy te cukierki do wody gazowanej to też będzie gromadził się na nich gaz, ale już nie tak efektownie. W składzie coli (Coca-cola, Pepsi itd.) znajduje się kwas ortofosforowy, który znacznie zwiększa rozpuszczalność mentosa, powierzchnia  cukierka robi się bardziej chropowata i jest w stanie zaabsorbować większą porcię CO2. Jednocześnie w składzie mentosa znajduje się wodorowęglan sodu, który reaguje z kwasem i uwalnia dodatkowy CO2. Zanim mentos opadnie na dno butelki po drodze uda mu się „nazbierać” tyle CO2, że gaz wypycha nadmiar cieczy z butelki by utrzymać odpowiednie ciśnienie w mieszaninie. My to wypchnięcie obserwujemy w postaci gejzeru.

A co z cukrem w coli, jest go przecież tak dużo? On ma również znaczenie, tzn. przeszkadza w uwodnieniu gazu. Ilość substancji jaka może być rozpuszczona w danym rozpuszczalniku jest ograniczona. To dotyczy również wody. Duża ilość cukru uniemożliwia szybkie rozpuszczenie się mentosu, więc efekt w zwykłej Coca-coli jest gorszy od Coca-coli Light, w której jest rozpuszczona mniejsza ilość substancji (napój zawdzięcza swą słodycz różnym słodzikom, np. aspartamowi, cyklaminianowi sodu). Przy dużej ilości rozpuszczonych związków zwiększa się także gęstość i lepkość roztworu, co znacznie ogranicza wielkość powstającego gejzeru. Oczywiście można w doświadczeniu użyć najtańszych „zamienników” Coca-coli, droższe marki bardziej gazują swoje napoje, stąd lepszy efekt końcowy.

Autor: Łukasz Wyka