✔ 最佳答案
汽水的泡泡:
許多氣體均溶於水,如氧、二氧化碳、氯等,而二氧化碳較氧
更容易溶於水,魚類就是靠溶於水中的氧氣來呼吸。長期間在小型
容器飼養魚類,則其中的氧氣將告缺乏,必須時常換水或通入新鮮
空氣(氧)。
氣體溶於水中的程度,通常用體積表示。以1體積水中可溶解
的氣體的體積,為該氣體在水中的溶解度。例如,在1大氣壓,
200C時,氧的溶解度為0.031 ,二氧化碳的溶解度為 0.878。某
氣體對水的溶解度,與該氣體施於水面的壓力成正比,這關係叫做
亨利定律(Henry's law)。
一般汽水飲料中,溶有多量二氧化碳。因此,為了保持溶解的
狀態,必須以強大壓力壓住其液面,所以,汽水瓶蓋要蓋緊,否則
將汽水瓶蓋打關後,則壓住液面的壓力突然減少,未能溶解的二氧
化碳就會以汽泡出現。汽水瓶蓋打開時,突然冒出泡泡,把它注入
杯子時,又出現大量泡泡。前者的道理已在上面說明過,現在且來
說明後者。起初開瓶時,壓住液面的壓力等於大氣壓力,於是未能
溶解的二氧化碳量是否因而立刻減少到相當於大氣壓的溶解度?答
案是否定的。起初因冒出泡泡而溶解的二氧化碳量突然減少,但是
一旦減少到某一程度後,再也不能從液體內部變成泡泡出現,只有
從液面出現。這是緩慢進行的過程,所以液中依然溶有多餘的二氧
化碳,這種狀態叫做過飽和。
溶解的多餘二氧化碳,我們希望它成泡一個接著一個地冒出,
但事實上不能如此,其理由如下:假設現在液中形成半徑 r 的二氧
化碳泡泡,令泡泡內面的表面張力為T,則泡泡內面對內部作用的
壓力為P=2T/r。而且泡泡必須容納相當於這壓力的二氧化碳
的量。然而,縱然是上述程度的過飽和,也不足以對抗這泡泡的收
縮力,因而保持過飽和的溶解狀態。但把它注入杯中時,這時與液
面接觸的空氣隨著液體的流動而進入杯子液中,形成空氣泡。這泡
泡內面也是因表面張力而向內側施壓,但其半徑相當大,所以因表
面張力所產生的壓力並不怎麼大。因此,多溶的二氧化碳就能夠跑
進這泡中,於是跑進來使空氣泡變大。而且空氣泡數相當多,故其
表面積也相當大,二氧化碳就能夠繼瀆跑進空氣泡中,因而冒出泡
泡。在汽水中加入食鹽或蔗糖等物。就可以再起泡泡,這是因為空
氣和食鹽或蔗糖一起進入液體中而形成產泡的核心之緣故。
敲擊汽水瓶時,為何泡泡較少?汽水瓶開瓶時,據說輕輕敲擊
瓶蓋或敲瓶後再打開,泡泡就出來得少。這可能是事實,經進一步
實驗證明,果真如此,其理由何在?上面已述,汽水瓶開瓶時,本
來壓住瓶中液體的強大壓力,突然減少到1大氣壓,而對這壓力而
言,液體就成為過飽和溶液,於是溶解的多餘二氧化碳想往液外冒
出。液面不必說,液體內部的二氧化碳也想成泡狀離開液體。然而
在液體內部形成泡泡時,將遭受到前面所說的表面張力之阻礙。於
是二氧化碳就選擇這妨礙較少的地方形成泡泡。可是各種跡象顯示
,氣體常常以氣泡狀態付著在固體表面,而且這些氣泡甚小,肉眼
看不見。尤其是像汽水瓶等物,多半是放置時瓶口向上,而搬運時
液面將隨之搖動,因此,靠近瓶口附近的器壁部分,這種小氣泡可
能附著得較多。二氧化碳要跑進這氣泡較為容易,於是可能是這些
氣泡成為核心而冒出泡泡。因此,為了減少產泡核心即可。於是敲
擊瓶蓋或敲瓶加以稍微振盪,小氣泡離開器壁浮上來,產泡核心減
少,泡泡的出現就減少。
註 表面張力:
凡一切液體表面,皆有如繃緊之橡皮薄膜具有使其縮至最小面
積的力,稱為表面張力。例如在桌上的少量水銀、荷葉上的露水都
成為球狀,而縫針能浮在水面、小蟲能夠在水面行走……等,就是
因為表面張力的作用。倒酒於杯內,雖然常常酒滿露出杯口但卻不
外溢,這也是表面張力的作用。
2007-02-06 22:48:44 補充:
萬落珠放入汽水中??? 由於可樂的成分是將CO2以高壓的形式,溶解於水中,也因為如此當我們打開可樂或一般的碳酸汽水時皆會冒出泡泡,因此當你將曼陀珠加入可樂中後,有(1)由於曼陀珠加入可樂中瞬間破壞CO2與水的平衡,一般我們打開汽水後會冒泡伊陣子,放久了他會與外界達到平衡,但是你將汽水再一次搖晃時,此時汽水一樣會冒出泡泡,(2)由於曼陀珠內有糖及其他易溶於水的成分,因此在加入時會將原本已經溶解於水中的CO2,快速的排擠(CO2微溶於水,糖類或離子化合物易溶於水),因此瞬間排出大量的氣體,如同你再沙士加入食鹽的意思是一樣的。
2007-02-06 22:49:45 補充:
其實只有一個原因,就是破壞原本CO2的平衡系統。原來是因為曼陀珠含有一種叫做阿拉伯膠的化學物質(讓曼陀珠又軟又黏的成分)。這個成分讓水分子的表面張力更容易被突破,以驚人的速度釋放更多的二氧化碳所以能噴那麼高O_O吃了曼陀珠就不能喝可樂嗎?網路上最近流傳一個影片,把曼陀珠倒進可樂裡,會造成噴泉效應,嚇得網友發出警告。TVBS記者實際做了這個實驗,發現曼陀珠遇上可樂,真的噴泉!不過化學老師澄清,可樂進了胃裡,氣泡早就冒光了,再吃曼陀珠,不會有事啦!這是來自網路的影片,造成可樂噴泉的,是一排大約10幾顆的曼陀珠軟糖,真的還是假的 我們自己也來試試看。
2007-02-06 22:50:15 補充:
真的可以噴得老高, 這到底是怎麼回事?原來在汽水裡,只要加入一些擾動物質,破壞它原有的平衡,汽水裡的氣泡就會一股腦的全冒出來,畫面看起來真是精采,但是問題來了,吃了曼陀珠,是不是就不能喝可樂?怪怪氣泡要是直衝腦門,真是恐怖。不過別擔心,老師說,當汽水進到胃裡的時候,裡頭的氣泡早就冒光了,就算碰到曼陀珠,能再冒出來的二氧化碳也是有限,所以這樣的噴泉,不會在胃裡發生。
2007-02-06 22:50:41 補充:
曼陀珠和可樂放在一起,之所以會產生噴泉效應,主要是因為有氣體噴出來,所噴出來的氣體就是二氧化碳,所以才會有噴泉的效果。因此,不需要大驚小怪,只是曼陀珠使得可樂中的二氧化碳有急速汽化的效果而已,不相信就一起吃這兩樣東西,去感受一下在口中有噴泉的效果!
2007-02-06 23:12:06 補充:
比我做最佳回答呀!