Coca cola e Mentos: fontane più spettacolari in alta quota

Il geyser di schiuma dolce, rilasciato quando le caramelle alla menta vengono gettate nelle bevande gassate, è diventato uno dei preferiti di Internet e un ottimo modo per introdurre i bambini alla chimica. Il dott. Thomas Kuntzleman della Spring Arbor University, ha fatto una mini-carriera esplorando questo fenomeno eruttivo. Il suo ultimo lavoro rivela in che modo l’altitudine, quindi la pressione dell’aria, influenza la scala dello spettacolo e produce risultati oltre quelli previsti dalla teoria. Forse non sapremo mai chi ha fatto cadere per la prima volta una Mentos in una bottiglia di Coca cola, ma la “drammatica” conseguenza è nota almeno dagli anni ’80. Spettacoli in TV intorno al 2000 hanno poi portato l’effetto a una più ampia attenzione. Per coloro che non sono soddisfatti di riprodurre il classico test ci sono stati due modi di procedere. Uno riguardava quello di ingrandire il tutto, ad esempio immergendosi in una vasca di Coca cola con una tuta di Mentos. Il secondo mira a modificare leggermente l’esperimento, sperando di scoprire qualcosa di nuovo.

Illustrating "flatten the curve" with Diet Coke and Mentos.#ChemEdX #WhoSaysNoToMentos #FlattenTheCuve pic.twitter.com/NiWLYWbkrN

— Tommy Technetium (@pchemstud) March 22, 2020

Coca cola e Mentos: via a nuovi esperimenti

Kuntzleman ha preso la seconda strada. Tre anni fa ha pubblicato un documento che rivela perché le bevande dietetiche funzionano meglio di quelle zuccherate (versione corta, la viscosità è inferiore). Di recente ha usato la sua dimostrazione preferita come un modo geniale per insegnare alla gente l’importanza del distanziamento fisico per appiattire la curva della diffusione della pandemia di COVID-19. Nel frattempo, Kuntzleman ha esplorato l’effetto della pressione dell’aria sul geyser di schiuma. Per disciogliere l’anidride carbonica nell’acqua bisogna forzarla a circa 4-5 atmosfere. Ma appena la parte superiore del contenitore viene aperta, il gas inizia a fuoriuscire, poiché la pressione non è più sufficiente a mantenere tale solubilità. Se il rilascio avviene abbastanza velocemente, il gas porterà con sé parte del liquido, sotto forma di schiuma. Perciò ha senso che una pressione dell’aria più bassa porterebbe a un rilascio di gas più rapido e quindi a fontane più impressionanti.

Un test semplice, ma ancora vari interrogativi

Per testare l’idea, Kuntzleman ha prima aggiunto delle caramelle alla cola in laboratorio a diverse pressioni atmosferiche, misurando poi la massa persa dal liquido. Poi si è recato sul posto, eseguendo l’esperimento in vari luoghi, dalla Death Valley in California, a 13 m sotto il livello del mare e poi a Pikes Peak, una vetta alta 4.200 m, in Colorado. Kuntzleman ha effettivamente scoperto che veniva prodotta più schiuma dove l’aria era più “sottile”. Nel Journal of Chemical Education ha poi descritto come sottoporre la questione agli studenti di chimica delle scuole superiori e come le leggi sui gas da sole potessero spiegare l’aumento del volume prodotto. Gli studenti sono stati in grado di dimostrare che l’aumento era più di quanto prevedessero le leggi sul gas e che potrebbe esserci un effetto secondario ancora sconosciuto che opera ad altitudini più elevate. Nel corso dell’esperimento Kuntzleman ha anche esplorato il motivo per cui le Mentos funzionino così bene per questo esperimento. Ha scoperto che l’aroma di menta è irrilevante, quindi non è solo una questione di chimica. Esse possiedono la giusta rugosità, che favorisce la nascita di bolle di dimensioni perfette (2−7μm), inoltre sono ricche di siti di nucleazione delle bolle (più siti più bolle). Voi avete mai provato questo famoso esperimento? Prestate comunque attenzione se avete intenzione di provare. Continuate a seguire la nostra rubrica amica della scienza.