Scanningselektronmikroskopbilleder viser ruheden af mynte Mentos (øverst og nederst til venstre) og frugt Mentos (øverst og nederst til højre), skalastængerne, der repræsenterer længder fra 20 til 200 mikrometer
den overraskende reaktion mellem Diet Coke og Mentos slik, der blev berømt i tusinder af år og af YouTube-videoer, endelig har en videnskabelig forklaring. En undersøgelse i USA har identificeret de primære faktorer, der driver de brusende fjer fra koksflasker: den søde ruhed og hvor hurtigt den falder til flaskens base.
“hvis du taber en pakke Mentos i en flaske Diet Coke, får du denne enorme springvand af spray og Diet Coke foam kommer ud,” siger Tonya Coffey, en fysiker ved Appalachian State University i Boone, North Carolina. “Dette var et godt projekt for mine studerende at studere, fordi der stadig var noget mysterium i det.”
annonce
når mynte eller frugt Mentos er faldet i en frisk flaske Diet Coke, en stråle af koks, der kaster ud af flaskens mund og kan nå en højde på 10 meter. Teorier bugner af, hvorfor dette sker, med nogle bloggere, der spekulerer i, at det er en syre-base-reaktion, fordi koks er sur.
eksperimenter i en 2006-udgave af Discovery Channel-programmet Mythbusters foreslog, at de kemikalier, der er ansvarlige for reaktionen, er gummi arabicum og gelatine i slikene og koffein, kaliumbensoat og aspartam i koks. Men der har ikke været nogen strenge videnskabelige undersøgelser af reaktionen indtil nu.
brusende væsker
for at finde ud af mere testede Coffey og et team af studerende reaktionerne mellem Diet Coke og fruit Mentos, mint Mentos og forskellige ingredienser såsom andre mynter, opvaskemiddel, bordsalt og sand. De sammenlignede også reaktioner ved hjælp af andre brusende væsker såsom koffeinfri og sukkerholdige colas samt sodavand og tonisk vand.
alle reaktionerne fandt sted i en flaske vinklet med 10 liter lodret, og springvandets baner blev optaget på video. Holdet undersøgte også den samlede masse tabt i springvandet og indflydelsen af den søde overfladeruhed.
resultaterne viste, at Diet Coke skabte de mest spektakulære eksplosioner med enten frugt eller mynte Mentos, springvandene kørte en vandret afstand på op til 7 meter.
men koffeinfri Diætkoks gjorde det lige så godt, hvilket tyder på, at koffein ikke fremskynder reaktionen, i det mindste ved de normale niveauer i drikken.
målinger af koksens pH før og efter eksperimenterne viste, at dets surhed ikke ændrede sig, hvilket udelukkede ideen om, at en simpel syre-base-reaktion driver springvandene.
i stedet afhænger styrken af strålerne af forskellige faktorer, der påvirker væksthastigheden af kulstofbobler.
Mentos ‘ ru, svage overflader tilskynder til boblevækst, fordi de effektivt forstyrrer de polære attraktioner mellem vandmolekyler og skaber boblevækststeder.
groft slik
“vandmolekyler kan lide at være ved siden af andre vandmolekyler, så stort set alt, hvad du falder ned i sodavand, der forstyrrer netværket af vandmolekyler, kan fungere som et vækststed for bobler,” fortalte Coffey ny videnskabsmand. “Og hvis du har groft slik med et højt forhold mellem overfladeareal og volumen, så er der flere steder for boblerne at gå.”
lav overfladespænding hjælper også bobler med at vokse hurtigt. Målinger viste, at overfladespændingen i vand, der indeholder sødestoffet aspartam, er lavere end i sukkerholdigt vand, hvilket forklarer, hvorfor Diætkoks skaber mere dramatiske springvand end sukkerholdig koks.
en anden faktor er, at belægningerne af Mentos indeholder gummi arabicum, et overfladeaktivt middel, der yderligere reducerer overfladespændingen i væsken. Grovoverfladede mynter uden det overfladeaktive middel skabte ikke så store springvand.
Mentos er også ret tætte og synker hurtigt og skaber hurtigt bobler, der frø yderligere bobler, når de stiger. Knuste Mentoer, der faldt langsommere, skabte dårlige springvand, der kun rejste omkring 30 centimeter.
“Mellemskolelærere får deres elever ud på baseballbanen ved siden af deres skole og gør denne reaktion, og deres elever elsker det,” siger Coffey. “Det er en fantastisk måde at få eleverne begejstrede for videnskab og lære noget nyt.”