Pyyhkäisyelektronimikroskooppikuvat osoittavat mint Mentosin (ylä-ja alavasemmalla) ja fruit Mentosin (ylä-ja alaoikealla) karheuden, asteikkotangot, jotka edustavat pituuksia 20-200 mikrometriä

Kevytkokiksen ja Mentos-makeisten välinen hätkähdyttävä reaktio, joka on tehty kuuluisaksi tuhansia YouTube-videoita, on vihdoin tieteellinen selitys. Yhdysvaltalaistutkimuksessa on selvitetty tärkeimmät tekijät, jotka ajavat koksipullojen sihisevät Plumet: makean karheus ja se, kuinka nopeasti se syöksyy pullon pohjaan.

”jos tiputtaa askin Mentosia Kevytkokis-pulloon, tulee ulos valtava suihketta ja Kevytkokisvaahtoa sisältävä lähde”, sanoo fyysikko Tonya Coffey Appalakkien valtionyliopistosta Boonesta Pohjois-Carolinasta. ”Tämä oli hyvä projekti oppilailleni opiskella, koska siinä oli vielä jotain mysteeriä.”

kun minttu-tai hedelmämentoja tiputetaan tuoreeseen Kevytkokispulloon, koksisuihku nousee pullon suusta ja voi nousta 10 metrin korkeuteen. Teorioita siitä, miksi näin tapahtuu, on runsaasti, ja jotkut bloggaajat spekuloivat, että kyseessä on happo-emäs-reaktio, koska koksi on hapanta.

Discovery Channel – ohjelman vuoden 2006 painoksessa Myytinmurtajat esittivät, että reaktion aiheuttavia kemikaaleja ovat makeisissa oleva arabikumi ja gelatiini sekä Koksissa oleva kofeiini, kaliumbentsoaatti ja aspartaami. Tarkkaa tieteellistä tutkimusta reaktiosta ei kuitenkaan ole tähän mennessä tehty.

Fizzy liquids

selvittääkseen lisää Coffey ja ryhmä opiskelijoita testasivat reaktioita Dieettikokiksen ja hedelmämentojen, minttu Mentojen ja erilaisten ainesosien, kuten muiden pastillien, astianpesuaineen, pöytäsuolan ja hiekan välillä. He myös vertailivat reaktioita käyttämällä muita poreilevia nesteitä, kuten kofeiinittomia ja sokerisia kolajuomia, sekä soodavettä ja tonic-vettä.

kaikki reaktiot tapahtuivat pullossa, joka oli 10° kulmassa pystysuunnassa ja suihkulähteen liikeradat tallentuivat videolle. Ryhmä tutki myös lähteeseen hävinnyttä kokonaismassaa ja makean pinnan karheuden vaikutusta.

tulokset osoittivat, että Diet Coke sai aikaan näyttävimmät räjähdykset joko hedelmä-tai minttu-Mentoilla, suihkulähteiden kulkiessa vaakatasossa jopa 7 metrin matkan.

mutta kofeiiniton Dieettikokis pärjäsi yhtä hyvin, mikä viittaa siihen, että kofeiini ei kiihdytä reaktiota ainakaan juoman normaalitasoilla.

koksin pH-arvon mittaukset ennen kokeita ja niiden jälkeen osoittivat, että sen happamuus ei muuttunut, mikä sulki pois ajatuksen, että yksinkertainen happo-emäs-reaktio ajaa suihkulähteitä.

sen sijaan suihkujen voimakkuus riippuu monista tekijöistä, jotka vaikuttavat hiilidioksidikuplien kasvunopeuteen.

Mentosin karheat, himmeät pinnat kannustavat kuplien kasvuun, koska ne häiritsevät tehokkaasti napakoiden vetonauloja vesimolekyylien välillä ja synnyttävät kuplien kasvupaikkoja.

karkea karkki

”vesimolekyylit tykkäävät olla muiden vesimolekyylien vieressä, joten periaatteessa kaikki, mitä soodaan tipahtaa, joka häiritsee vesimolekyylien verkostoa, voi toimia kuplien kasvupaikkana”, Coffey kertoi New Scientistille. ”Ja jos sinulla on karkea karkkia, jossa on suuri suhde pinta-ala tilavuuteen, niin siellä on enemmän paikkoja kuplia mennä.”

alhainen pintajännitys auttaa myös kuplia kasvamaan nopeasti. Mittaukset osoittivat, että makeutusaine aspartaamia sisältävässä vedessä pintajännitys on pienempi kuin sokeripitoisessa vedessä, mikä selittää sen, miksi Dieettikokis luo dramaattisempia suihkulähteitä kuin sokerinen koksi.

toinen tekijä on se, että Mentosin pinnoitteissa on arabikumia, joka on pinta-aktiivinen aine, joka vähentää nesteen pintajännitystä entisestään. Karkeapintaiset pastillit ilman pinta-aktiivista ainetta eivät luoneet näin suuria suihkulähteitä.

Mentot ovat myös melko tiheitä ja vajoavat nopeasti, jolloin syntyy nopeasti kuplia, jotka nostaessaan kylvävät lisää kuplia. Hitaammin pudonneet murskatut Mentot loivat mitättömiä suihkulähteitä,jotka kulkivat vain noin 30 senttiä.

”yläkoulun opettajat saavat oppilaansa koulun vieressä olevalle baseball-kentälle ja tekevät tämän reaktion, ja heidän oppilaansa rakastavat sitä”, Coffey sanoo. ”Se on hyvä tapa saada opiskelijat innostumaan tieteestä ja oppimaan jotain uutta.”