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喝碳酸饮料时,打开瓶盖的瞬间会产生很多泡泡。对于这些泡泡产生的原因,或许你只知其一,不知其二。
碳酸饮料、啤酒、汽水等是通过加压的方式溶入了大量二氧化碳分子,这些气体分子从液体中逃出时产生泡泡。
容器中一般压强为几个大气压(进行二次发酵的汽水压强高的话可达到6个大气压),一打开瓶盖,压强会下降到1个大气压。压力减小,液体中可溶解的气体分子数量也会减少,这样,气体分子就会从液体中逸出,产生泡泡。
然而,要从碳酸饮料中产生气泡还需要一个重要因素。这就是“气泡核”。实际上,如果只是减压的话,几乎不会产生气泡,只是在液体表面产生气化现象而已。在液体中气体分子聚集在一起并形成一定的体积才是气泡。然而,溶解在液体中的气体分子被周围的液体分子挤压,很难产生可以自由移动的空间。所以,要产生气泡,还需要已经存在的小泡泡,也就是气泡核。
一般情况下,小泡泡是很难单独长时间存在的。这是因为气泡越小,液体表面张力对内部的压力越大。所谓表面张力,顾名思义,是指沿着液体表面产生的张力,可以使液体表面积保持最小。这种力是通过液体分子相互吸引产生的。进一步说,这种力是基于物质本身所具有的保持低能量稳定状态的原理。
我们知道,容器内部存在眼睛看不到的像尘埃似的悬浮物,容器壁上细小的划痕或凹凸不平处残留的微小空气都会成为气泡核。有的汽水杯会故意划伤杯底以求产生一串串气泡。此外,当啤酒或可乐刚刚不冒泡的时候,插入粗糙的一次性筷子,或者加入汽水,或者晃动一下杯子就又会产生泡泡了。这是因为我们向液体中引入了少量可以转换为气泡核的空气。
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