可樂+曼妥思,怎麼玩才能噴最高?我找到了這幾種秘訣:_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育2022-08-23 10:26
撰文 Skin
審校 沈夢溪
你玩過可樂+曼妥思的噴泉遊戲嗎?當你把曼妥思這樣的薄荷糖放入一瓶可樂,就會瞬間噴出大量氣泡,形成像噴泉一樣的場景。
在1910年代,這種遊戲就已經做成了表演項目。而經歷了一百年,人們對此依舊樂此不疲,一些資深玩家甚至做了許多實驗,就為了找到這種氣泡噴泉能夠噴更高的秘訣。

怎麼能噴得這麼高啊!| piyochan2001/youtube
可樂之所以會形成噴泉,原理其實十分簡單。想要讓可樂汽水有足夠的“氣”,就需要讓儘可能多的二氧化碳溶解進水中,而這就要降温或加壓。在裝瓶廠,蘇打水一般是在加壓4倍的情況下被碳酸化的。
在一瓶可樂沒有打開時,瓶子裏的氣壓較高,溶解在水中的氣體也更多。因此你打開瓶子的時候,內氣壓忽然降低,才會聽到“嗖嗖”一聲,這是氣體溢出來的聲音。
而曼妥思讓可樂形成“噴泉”,其實就是讓二氧化碳形成氣泡,大量溢出。但是想讓汽水中的二氧化碳形成氣泡,其實並不簡單。因為氣泡形成需要凝結核,而在均勻的水分子中,氣泡“擠”不出來,需要克服很大的壓力才能成核。

氣泡也需要搭“電梯”才能比較容易地上升。|參考資料[2]
但遇到一些不均勻的材質時,氣泡就很容易產生。比如當你搖晃一下可樂,讓水中混合了氣體。或者是往水中插入一根筷子,筷子不均勻的表面也容易形成氣泡。
曼妥思表面不均勻,有數百萬個空腔,所以也為氣體提供了數百萬個成核位點,氣泡就像坐上了電梯,開始成羣結隊地大量上升並噴射出來。根據這個原理,科學家們就探索出了幾個能讓“可樂噴泉”噴得更高的秘訣:

曼妥思表面的電鏡照片,表面是凹凸不平的。|Wiki
1. 站在高處能噴更高嗎?
站在地球上的不同地方,“可樂噴泉”的高度可能是不同的。
為了驗證這個問題,有一羣可樂噴泉愛好者開始親身試驗,帶着可樂和曼妥思去不同地方做實驗。
有一組研究者帶着可樂攀登了美國的派克峯,而另一組則駕車前往加利福尼亞州、內華達州等多地。總而言之,這些研究者們在海平面以下,以及海拔高達4000多米的地方都玩了一遍可樂噴泉,而且還把噴泉的高度都記錄了下來。

肉眼可見,海拔越高噴得越高。|參考資料[1]
而正如他們計算的結果,海拔越高,噴泉就越高。
這是因為在飲料中,只有一定尺寸的氣泡可以成核,它的最小半徑是r。大氣壓越大,成核需要的最小半徑r就越大。而海拔越高,氣壓越小,成核所需的最小半徑r就越小,也就會有更多的氣泡符合成核要求。
2. 為啥非得是可樂和曼妥思啊?
這個實驗發展到現在,很難不讓人相信這是可樂或曼妥思的營銷手段。畢竟按照原理,任何氣泡水和表面不均勻的物質都能引發氣泡的溢出。
你可以試試用汽水,雪碧或別的飲料做噴泉,也可以試試往汽水裏放進其他的糖果,小球,甚至是沙子。這都可能會引發噴泉。但是,經過人們的不斷嘗試後發現,如果想讓可樂噴泉達到最高,那麼最佳的選項還得是健怡可樂和曼妥思。

一些氣泡飲料的噴泉高度對比。還得是健怡可樂啊!| Wiki
健怡可樂也就是我們熟知的0糖可樂,這種可樂裏會有更多的阿斯巴甜。研究人員認為,阿斯巴甜、苯甲酸鹽這種物質可能在較小的程度上降低水中的表面張力,讓氣泡更容易形成。還有研究表明,檸檬酸、糖和其他的香料也會改變噴泉的高度。就有人發現,草莓味的曼妥思(含有檸檬酸)往往比薄荷味的曼妥思(不含檸檬酸)產生更高的噴泉。
總而言之,研究人員們實驗後發現,0糖飲料就是比有糖噴得高。而由於不同飲料之間添加劑的不同,高度也有一些細微的差異。

可以看到,0糖飲料真的會噴得更高。|參考資料[2]
人們也在曼妥思和其他糖果之間做了對比。經過一些公式計算,這些成核位點的直徑的平均半徑是5微米,而曼妥思上面的氣孔剛好就在這個範圍之間。如果氣孔更小,氣泡形成也需要一些壓力。
氣泡大小和成核的密度都會影響噴泉的高度,而曼妥思居然巧合地達到了這兩項要求的平衡。
3. 多加點料,就能噴得更高?
既然阿斯巴甜和苯甲酸鹽能夠升高噴泉高度,有些人可能會認為:阿斯巴甜多的飲料肯定噴得更高。但事實並非如此,研究觀察到,當阿斯巴甜溶解到0.03%的質量比後,噴泉高度就不會再變了。
研究者還觀察到,極少量的人造香料可以顯著提高噴泉的高度,但這種作用也是有限的。

再看一遍,第一項(純蘇打水)的噴泉是最低的。|參考資料[2]
總結一下研究,飲料中的種種添加劑似乎都能在一定程度上增加噴泉高度,無論加什麼,都要比純蘇打水的起泡效果更好。而這個簡單的實驗也和生活有聯繫:比如説海水中有複雜的溶質,因此會比淡水更容易產生白色的泡沫。

研究者説,這也可以解釋為什麼海浪更容易產生白色泡沫。|Pixabay
“這可太好玩了。”研究者説。畢竟能夠兼顧遊戲和學術,還能隨便喝可樂的研究,誰不愛呢?
做實驗要注意安全不要對着臉。

圖源:GIPHY