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把摇晃的可乐瓶放在冰箱里,排出的二氧化碳气体会根据惰性气体规则溶解回溶液吗? 第1页

  

user avatar   jiehou1993 网友的相关建议: 
      

这个问题本身就不对,摇晃后容易被可乐射一脸,并不是因为摇晃使得二氧化碳(CO2)释放出来了,题中说的“排出的CO2重新溶解”这个问题压根就不存在。


正常情况下打开一瓶可乐(不摇晃),其中的CO2释放是很缓慢的,因为CO2在液体内部析出是很难的,通常只有顶部液面附近的CO2才能快速释放。

但如果你开盖前摇一摇,摇晃会在可乐中产生很多小气泡,这些气泡增加了很多内表面,使得内部的CO2也能在气泡表面析出。这极大的增加了CO2的释放速度,所以此时开可乐很容易喷涌而出。

但是,CO2释放的本质驱动力是开盖产生的压强变化,这些小气泡只起加速作用(类似于催化剂)。因此在没开盖之前,由于没有压强变化,这些小气泡根本不影响可乐中的CO2释放。


可乐中能溶解多少CO2只取决于两点:1)气压(二氧化碳的分压);2)温度。多数情况下,温度越高或气压越低,溶解的CO2就越少,反之亦然(见下图[1])。

为了获得刺激的口感,可乐中确实含有过饱和的CO2,因此常温下可乐中CO2的平衡分压比较高,大约是4个大气压,可乐开盖时听到的“呲”的一声,就是高压气体释放的声音。而喝可乐时,由于嘴里只无法维持这个高压,过饱和的CO2会在你嘴里快速释放,这才产生了刺激感。

换句话说,这个气压差才是CO2释放的本质动力。

但是,对一瓶密封的可乐而言,你晃它两下既不会显著升温,又不会产生气压差。因此可乐并不会释放多少CO2,存粹是通过机械混合增加了一些气泡而已。

如果开盖降低气压,在有气压差的情况下,这些气泡确实能作为形核点,极大的增加CO2的释放速度,让可乐喷射而出。

但只要你不开盖,没有气压差这个本质驱动力,再多的气泡也不会促使CO2释放出来。等这些气泡慢慢浮起消失,可乐就会完全回到正常状态,此时开盖也不会被喷一脸。


一个小tip:可乐摇晃后,可以用手指弹一弹可乐瓶壁,避免小气泡黏在壁上,加速气泡消失,然后再开盖就不容易被喷一脸了。

该tip对无糖可乐不太管用,大概是因为阿斯巴甜降低了可乐的表面能,导致无糖可乐摇晃产生的气泡非常细小,大部分都悬浮于液体内部,而非黏在瓶壁上。

另外,这题根惰性气体规则有啥关系?

参考

  1. ^Dodds, W. S., L. F. Stutzman, and B. J. Sollami. "Carbon dioxide solubility in water." Industrial & Engineering Chemistry Chemical & Engineering Data Series 1.1 (1956): 92-95. https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/i460001a018?casa_token=bwconJAxfioAAAAA:DTOdqkFZDu1cGnk-h3DqTpiRfVe_I0Z5MY9H7sSjp9FgAu5ACVP2t-WINTP5hjYuwfOL0kX4PBZmu7g



  

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