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TUhjnbcbe - 2023/10/17 18:27:00

几乎所有的果汁、乳制品和饮料的瓶身上都有"饮用前摇匀"的字样。

但碳酸饮料却不敢这样说。你有没有想过,为什么碳酸饮料在摇晃和打开后会喷出那么多的气体?其实这种气体就是二氧化碳。

其原因与空气压力的平衡和水蒸气的分布有关。在生产碳酸饮料时,为了放入更多的二氧化碳,他们在饮料里面用高压充满了二氧化碳气体,而原饮料中含有的二氧化碳浓度却非常非常低。这导致大量的气态二氧化碳在饮料中扩散,同时有少量的二氧化碳从溶液中逸出,这两个过程同时进行,由于两者的速率不一样,就形成了不平衡。

另外,溶液在不断吸收二氧化碳的同时,其自身的二氧化碳浓度也在增加,二氧化碳的释放速率也在逐渐增加,当二氧化碳的释放速率和二氧化碳的吸收速率相当。溶液将在此条件下将达到饱和,不再吸收二氧化碳,这种状态就是我们所说的平衡状态。

看到这里,我想很多人的第一反应会认为,可乐之所以会喷出,是因为我们摇晃密封的饮料,溶解的二氧化碳被释放出来,从而引发瓶内气压的变化。然而,在可乐的顶部添加一个气压计,观察摇晃碳酸饮料前后的气压值,你可以看到两者都没有变化。

为什么摇晃瓶子和打开瓶子时有这么大的差别?当碳酸饮料被封装的时候,瓶子里并没有装满液体。二氧化碳的压力等于溶液中溶解的二氧化碳所产生的压力,这通常是大气压力的三倍左右。而且由于里面的二氧化碳处于平衡的高压状态,当我们打开碳酸饮料时,无论我们是否摇晃它,气体都会逸出。

不同的是,在摇晃的碳酸饮料中,瓶内的气体将被允许进入溶液中,并形成附着在瓶壁上的气泡。当我们打开瓶盖时,溶液中的二氧化碳和上面的二氧化碳之间的平衡被打破,摇晃时产生的气泡会帮助溶液中溶解的二氧化碳快速沉淀出来,这些气泡有一个热力学过程,溶解的二氧化碳会在这些帮助下快速生长,之后变成无数的小气体积迅速扩大,这就形成了碳酸饮料涌出的效果。

为了防止可乐喷出,可以再摇晃一下,放置一段时间,然后慢慢打开,放弃或敲击可乐罐,使附着在瓶或罐上的小气泡散开,减少溶液中气体的成核点,再打开它。

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