Kola ve Mentos Neden Köpürür? Gazoz Fıskiyesinin Bilimi

İnternetteki en ünlü bilim gösterilerinden biri: Bir şişe kolaya birkaç naneli şeker atın; bazen metrelerce yükselen bir köpük fıskiyesi fışkırır. Pek çok kişi bunun şekerlerle içecek arasında kimyasal bir tepkime olduğunu düşünür. Oysa daha basit ve daha ilginç bir şey: fizik.

Gazla dolu bir şişe

Gazlı içecekler, karbondioksit gazı basınç altında sıvıya zorlanarak yapılır. Şişe kapalıyken gaz çözünmüş hâlde kalır. Açtığınızda basınç düşer ve gaz kabarcıklar hâlinde kaçmaya başlar. Ama bunu yavaş yapar; bir içeceğin açıldıktan sonra bir süre gazlı kalabilmesinin nedeni budur.

Neden bu kadar yavaş? Çünkü yeni bir kabarcığın oluşmaya başlaması zordur. Oluşmak için gazın toplanabileceği minik bir cebe, yani çekirdeklenme noktasına ihtiyaç duyar. Bardaktaki çizikler, toz ya da buz küpleri çekirdeklenme noktası olabilir; kabarcıkların çoğu zaman aynı noktalardan yükselmesinin nedeni budur.

Mentos: bir kabarcık fabrikası

Mikroskop altında bir Mentos şekerinin yüzeyi, göründüğü gibi pürüzsüz bir şekere hiç benzemez. Mikroskobik çukur ve tümseklerle kaplıdır. Bunların her biri kusursuz bir çekirdeklenme noktasıdır. Kolaya bir Mentos attığınızda yüzeyinde aynı anda binlerce kabarcık oluşmaya başlar.

Mentos ayrıca yoğundur, bu yüzden şişenin dibine hızla batar. Düşerken yol boyunca gaz salar. Kabarcıklar yükselir, sıvıyı yukarı iter ve köpüğe dönüştürür; köpüğün de dar şişe ağzından güçlü bir fıskiye olarak çıkmaktan başka gidecek yeri yoktur.

Deneyler ne gösterdi?

2008’de Appalachian Eyalet Üniversitesi’nden fizikçi Tonya Coffey ve öğrencileri fıskiyeyi neyin çalıştırdığını test etti. Farklı içecekler, farklı şekerler ve başka malzemeler denediler, fıskiyelerin ne kadar yükseldiğini ölçtüler ve Mentos’u elektron mikroskobuyla incelediler.

Bulguları arasında şunlar vardı:

• Yüzey pürüzlülüğü belirleyicidir. Pürüzsüz, kaplamalı şekerler çok daha küçük fıskiyeler oluşturdu; kum gibi pürüzlü malzemeler ise işe yaradı.
• En büyük patlamaları diyet kola verdi. Yapay tatlandırıcısı aspartam ve koruyucusu potasyum benzoat, sıvının yüzey gerilimini düşürerek kabarcıkların oluşmasını ve büyümesini kolaylaştırıyor.
• Ilık kola soğuktan daha yükseğe fışkırdı, çünkü sıcak sıvılar daha az çözünmüş gaz tutar.
• Kafein miktarının etkisi azdı ve gerçek bir kimyasal tepkime belirtisi yoktu: İçeceğin bileşenleri sonrasında temelde değişmemişti.

Tehlikeli mi?

Mentos yerken kola içmenin midenizi patlatabileceği yönündeki yaygın söylenti bir efsanedir. Ağzınızda ve midenizde içecek artık kapalı bir şişede değildir, ısınır ve tükürükle karışır; fıskiye oluşturacak dar bir boyun da yoktur. Fazla gaz geğirerek çıkar. Gösterinin kendisi ise dağınık olduğu için en iyisi açık havada, geride durarak yapılır.

Özetle

• Mentos ve kola fıskiyesi fiziksel bir olaydır, kimyasal bir tepkime değil.
• Kola, basınç altında çözünmüş karbondioksit içerir.
• Kabarcıklar çekirdeklenme noktalarına ihtiyaç duyar; Mentos’un yüzeyinde bunlardan sayısız var.
• Yoğun şekerler hızla batar ve şişe boyunca gaz salar.
• Diyet kola en iyi sonucu verir, çünkü bileşenleri yüzey gerilimini düşürür.
• Mentos’u kolayla yemek tehlikeli değildir; gaz geğirerek çıkar.