Zašto soda eksplodira nakon trešnje?
Svi smo upoznati s onim što se dogodi kada protresete bocu sode i zatim je otvorite, ili kada je predate prijatelju koji ne zna što se sprema. Ako to ne učinite pažljivo, soda će eksplodirati svuda unaokolo. No, razlog zbog kojeg se to događa možda nije ono što ste čuli.
Mitske priče o tlaku
Uobičajeno objašnjenje zašto soda eksplodira nakon trešnje je taj da protresanje boce povećava pritisak. Međutim, ovo objašnjenje ne drži vodu. Boca je zatvoren sustav, a jedini način za povećanje pritiska unutar nje bio bi da je pritisnete u manju formu ili otvorite bocu i omogućite dodatni fluid ili zrak unutar nje. Ne vjerujete? Pokušajte pritisnuti bocu colu, protresite je, a zatim je ponovo pritisnite – trebala bi biti jednako savitljiva kao i prije, a ne odjednom pod pritiskom i teža za pritisnuti.
Što se zapravo događa?
Boca sode je pod pritiskom više od atmosferskog pritiska, a “mjehurići” dolaze od ugljikovog dioksida koji je otopljen u tekućini. Prema riječima Michaela W. Crowdera, profesora kemije i biokemije na Sveučilištu Miami, “karbonizacija uključuje otapanje bezbojnog i bezmirisnog plina ugljikovog dioksida – CO₂ – u tekućinu. Kada se ugljikov dioksid doda zatvorenoj boci ili limenci koja sadrži vodu, pritisak unutar boce ili limenke raste i ugljikov dioksid se otapa u tekućini.”
Kemijska ravnoteža
CO₂ iznad tekućine i CO₂ otopljen u tekućini dosežu kemijsku ravnotežu. Kemijska ravnoteža jednostavno znači da je brzina otapanja CO₂ u tekućini jednaka brzini slobodnog ispuštanja CO₂ iz tekućine. Kada otvorite bocu, pritisak u zraku iznad tekućine opada kako bi odgovarao okolini. Tada se ugljična kiselina (H₂CO₃) ponovno pretvara u CO₂, a plin formira mjehuriće na površini.
Utjecaj površine tekućine
Koliko brzo CO₂ ispušta ovisi o površini tekućine. Na primjer, ako to izravno ulijete na dno čaše, to znatno povećava površinu u usporedbi s polaganim ulijevanjem niz strane čaše, što rezultira time da pažljivo ulivena čaša zadržava mjehuriće duže. Kada protresete bocu sode, zapravo miješate plin iznad sode u tekućinu. Budući da je tekućina već maksimalno zasićena, CO₂ se više ne može otapati, već formira mjehuriće kroz bocu.
Uloga mjehurića
Ovi mjehurići povećavaju površinu. “Bez trešnje, jedina izložena površina je na vratu boce. No, ako protresete, mjehurići se rasprše kroz tekućinu, a površina postaje vrlo velika, jer svaki mjehurić sada predstavlja sučelje tekućina-plin,” objašnjava Joe Schwarcz iz McGill Ureda za znanost i društvo. “Otopljeni ugljikov dioksid brzo isparava u svaki mjehurić, uzrokujući širenje mjehurića, čime se tekućina izbacuje iz boce kao pjena.”
Zaključak
Explozija sode nakon trešnje više je od jednostavnog povećanja pritiska; kombinacija kemijskih reakcija, površinske napetosti i zasićenosti stvaraju taj spektakularan efekt. Uz malo znanja, možete napredovati u razumijevanju fizike iza ovih fenomena i impresionirati svoje prijatelje sljedeći put kada otvorite bocu sode!
