snímky skenovacího elektronového mikroskopu ukazují drsnost mátových Mentos (vlevo nahoře a dole) a ovocných Mentos (vpravo nahoře a dole), stupnice reprezentující délky od 20 do 200 mikrometrů

překvapivá reakce mezi Diet Coke a Mentos sweets, proslavená v tisících videí YouTube, má konečně vědecké vysvětlení. Studie v USA identifikovala hlavní faktory, které řídí šumivé chocholy z lahví koksu: drsnost sladké a jak rychle klesá na základnu láhve.

„pokud hodíte balíček Mentos do láhve Diet Coke, dostanete tuto obrovskou fontánu spreje a dietní koksové pěny,“ říká Tonya Coffey, fyzik na Appalachian State University v Boone v Severní Karolíně. „Byl to dobrý projekt pro mé studenty ke studiu, protože tam bylo ještě nějaké tajemství.“

když se máta nebo ovocné Mentos upustí do čerstvé láhve dietní koly, proud koksu, který vytéká z úst láhve a může dosáhnout výšky 10 metrů. Teorie oplývají, proč k tomu dochází, někteří bloggeři spekulují, že se jedná o acidobazickou reakci, protože koks je kyselý.

experimenty v 2006 vydání programu Discovery Channel Mythbusters navrhl chemické látky odpovědné za reakci jsou arabská guma a želatina v sladkosti, a kofein, benzoát draselný a aspartam v koksu. Dosud však nebyly provedeny žádné přísné vědecké studie reakce.

šumivé kapaliny

Chcete-li se dozvědět více, Coffey a tým studentů testovali reakce mezi dietním koksem a ovocnými Mentos, mátovými Mentos a různými přísadami, jako jsou jiné mincovny, mycí prostředek na mytí nádobí, stolní sůl a písek. Porovnávali také reakce s použitím jiných šumivých tekutin, jako jsou bez kofeinu a sladké koly, stejně jako sodová voda a tonická voda.

všechny reakce probíhaly v láhvi pod úhlem 10° mimo vertikální a trajektorie fontány byly zaznamenány na videu. Tým také zkoumal celkovou hmotnost ztracenou ve fontáně a vliv drsnosti povrchu Sweeta.

výsledky ukázaly, že dietní koks vytvořil nejpozoruhodnější výbuchy s ovocnými nebo mátovými Mentos, fontány putovaly vodorovnou vzdáleností až 7 metrů.

ale dietní koks bez kofeinu udělal stejně dobře, což naznačuje, že kofein nezrychluje reakci, alespoň při normálních hladinách v nápoji.

měření pH koksu před a po experimentech ukázalo, že jeho kyselost se nezměnila, což vyloučilo myšlenku, že fontány pohání jednoduchá acidobazická reakce.

místo toho závisí síla trysek na různých faktorech, které ovlivňují rychlost růstu bublin oxidu uhličitého.

drsné, matné povrchy Mentos podporují růst bublin, protože účinně narušují polární atrakce mezi molekulami vody a vytvářejí místa růstu bublin.

hrubé bonbóny

„molekuly vody chtějí být vedle jiných molekul vody, takže v podstatě cokoli, co spadnete do sody, která narušuje síť molekul vody, může působit jako místo růstu bublin,“ řekl Coffey New Scientist. „A pokud máte hrubý bonbón s vysokým poměrem plochy k objemu, pak je tu více míst pro bubliny jít.“

nízké povrchové napětí také pomáhá bublinám rychle růst. Měření ukázala, že povrchové napětí ve vodě obsahující sladidlo aspartam je nižší než ve sladké vodě, což vysvětluje, proč dietní koks vytváří dramatičtější fontány než sladký koks.

dalším faktorem je, že povlaky Mentos obsahují arabskou gumu, povrchově aktivní látku, která dále snižuje povrchové napětí v kapalině. Hrubé mincovny bez povrchově aktivní látky nevytvářely takové velké fontány.

Mentos jsou také poměrně husté a rychle klesají, rychle vytvářejí bubliny, které zasévají další bubliny, jak rostou. Rozdrcené Mentos, které padaly pomaleji, vytvořily malé fontány, které cestovaly jen asi 30 centimetrů.

„učitelé středních škol dostávají své studenty na baseballové hřiště vedle své školy a dělají tuto reakci a jejich studenti to milují,“ říká Coffey. „Je to skvělý způsob, jak studenty nadchnout vědou a naučit se něco nového.“