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論文

なぜダイエットコークとメントスが反応するのですか?

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ダイエットコークとメントスを組み合わせると、爆発的な結果になります。ダイエットコークは、ミニチュアの粘着性のあるオールドフェイスフルのようにボトルから飛び出します。反応は非常に激しいので、結果として生じる間欠泉によって推進されるロケットを作ることができます。しかし、この反応の背後にある科学は何ですか?

2008年6月、アパラチア州立大学のDr. Tonya Coffeyと彼女の物理学の学生は、この現象に関する論文を発表しました。American Journal of Physics。彼らは2006年に触発されました怪しい伝説論文によると、この反応の基本的な成分を特定する素晴らしい仕事をしたというエピソード... [しかし]これらの成分が爆発に影響を与える理由を十分に説明しておらず、メントスの粗さの直接的な証拠も提供していませんでした-1時間のテレビ番組の高額注文。コフィーと彼女の生徒たちはもっと深く掘り下げることにしました。

テクスチャがすべてです

コフィーと会社は、メントスとダイエットコークの成分、そしてさらに重要なことに、メントスの構造が二酸化炭素の泡を非常に急速に形成することを可能にすることを発見しました。これが十分に速く起こるとき、あなたは素晴らしいダイエットコーク噴水を手に入れます。 (反応するのはダイエットコークとメントスだけではありません。他の炭酸飲料もメントスの添加にすぐに反応します。)

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各メントスキャンディーの表面には数千の小さな細孔があり、水分子間の極性の引力を破壊し、ガス分子が集まるための数千の理想的な核形成サイトを作成します。科学以外の話では、この多孔質の表面は多くの気泡成長サイトを作成し、二酸化炭素の気泡がメントスの表面に急速に形成されることを可能にします。 (表面が滑らかなメントスキャンディーを使用すると、ほとんど同じ反応が得られません。)泡の浮力とその成長により、泡は最終的に核生成サイトを離れ、ソーダの表面に上昇します。多孔質の表面に泡が形成され続け、このプロセスが繰り返されて、泡立つ間欠泉ができあがります。

それに加えて、メントスのアラビアガムとゼラチンの成分は、安息香酸カリウム、砂糖、または(潜在的に)ダイエットソーダのアスパルテームと組み合わされて、このプロセスにも役立ちます。このような場合、成分によって液体の表面張力が低下し、メントスの多孔質表面での気泡の成長がさらに速くなります。表面張力が高くなると、気泡が形成されにくくなります。 (表面張力が低いアラビアガムのような化合物は「界面活性剤」と呼ばれます)。

アスパルテームは砂糖やコーンシロップよりもはるかに液体の表面張力を低下させるため、ダイエットソーダは非ダイエットソーダよりも大きな反応を示します。メントスを追加するときに、食器洗い機の石鹸と水の混合物を追加するなど、ソーダに界面活性剤を追加することで、効果を高めることもできます。

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サイズの問題

間欠泉のサイズに寄与する別の要因は、発泡を引き起こしている物体がソーダにどれだけ速く沈むかです。沈む速度が速いほど、反応が速くなり、反応が速いほど大きな間欠泉ができます。反応が遅いと、全体的に同じ量の泡が放出される可能性がありますが、間欠泉もはるかに小さくなります。これは、メントスが他の同様の菓子よりもはるかにうまく機能するもう1つの理由です。キャンディーはかなり密度の高いオブジェクトであり、ソーダに急速に沈む傾向があります。メントスをつぶして、沈まないようにすると、それほど劇的な反応は得られません。



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ソーダの温度も間欠泉のサイズに影響します。ガスは高温の液体に溶けにくいので、ソーダが温かいほど、メントスによって誘発される間欠泉は大きくなります。これは、ガスが液体から逃げ出したいため、メントスをドロップすると、反応が速くなります。

何が機能しないか

カフェインはソーダとの爆発反応を増加させるものとしてしばしば引用されますが、少なくともこれらの種類のソーダに一般的に使用される典型的な2リットルのソーダのボトルに見られる比較的少量のカフェインを考えると、実際にはそうではありませんダイエットコークとメントスの反応。

また、炭酸飲料の酸性度が間欠泉の主な要因であると読むこともあります。これもそうではありません。実際、メントス間欠泉の前後のコークスの酸性度は変化せず、酸塩基反応の可能性を否定していますが、重曹を使用してこのような酸塩基反応を行うことはできます。

Daven Hiskeyは、非常に人気のある興味深い事実WebサイトToday I FoundOutを運営しています。彼の「DailyKnowledge」ニュースレターを購読するには、ここをクリックしてください。