可乐喷泉实验.docx

1、可乐喷泉实验可乐喷泉实验可乐喷泉实验及其解释 彭祎昀 摘要:可乐喷泉是网上流传很广的一个趣味实验，它有可能对人们的身体造成伤害。它产生的原理和合理是解释是:曼妥思糖粗糙的表面使二氧化碳的过饱和溶液变得很不稳定，短时间内释放大量的二氧化碳气体。 关键字:可乐喷泉;曼妥思;阿拉伯胶;二氧化碳过饱和溶液 近来网络热传巴西的一个小男孩因为将曼妥思薄荷糖与可口可乐一起食用而死亡，而且据说一年前同样的事故发生在巴西的另一个男孩身上。根据事故，很多网友用可口可乐加曼妥斯薄荷糖进行了试验，在其上传的视频中显示了四五颗曼妥思糖放进两升装的健怡可乐后所产生的美妙效果。视频显示，可乐在糖果的作用下，会大量喷发，形成

2、的水柱高达两米。 这个影片引起网友及学生们的兴趣，也造成曼妥斯糖族的恐慌，担心食用曼妥斯糖时，若不经意地同时饮用可乐，两者可能会在胃中反应，产生喷泉效应，伤害身体。 图一:曼妥思薄荷糖 图二:加入五颗曼妥思糖 图三:喷泉效果 作为化学教师，在觉得这个现象神奇的同时，也很想了解其中的原因，而且这个实验可以作为人教版选修1第二章第一节合理选择饮食这节课的导入材料。于是我在网上和图书馆搜集了相关资料，很多人看过视频后都对可乐的饮用安全提出了质疑，可口可乐公司针对人们的担心，在网上发表了解释和说明，他们讲:“饮料中的二氧化碳与糖的表面产生一种浸透作用，就会产生大量泡沫，这种现象是一种很简单的物理现象。

3、我们吃糖的时候绝对不会出现这种现象，因为人吃糖的时候，把糖放在嘴里，通过咀嚼和唾液作用，糖表面马上会被破坏，也就是所谓的产生大量泡沫的这种渗透作用是不会在现实中共同食用这两种食物的时候产生的。我们做实验的时候会看到这种现象，但是这种现象和现实中吃这两种东西是完全不同的概念。” 显然，可口可乐公司这样的解释还是不能让人特别放心。 网络上流传最广的关于曼妥思使可乐产生喷泉的解释是:“因为曼妥思糖包含有阿拉伯胶，此物质会造成可乐中水的表面张力减小，并破坏二氧化碳与水分子间的作用力，使溶于可乐中的二氧化碳，瞬间大量释出，造成可乐瓶内的气体压力骤然上升，而将可乐推排出瓶口，产生喷泉效应。” 然而，更加权

4、威的解释是:此喷泉效应主要并非因为曼妥思糖内阿拉伯胶的存在，致使可乐饮料的表面张力减小。可乐或汽水的制备与生产，乃是利用亨利定律的原理。制备时，将二氧化碳溶入饮用水后，再添加糖类物质及不同口味的调味料，混和而制得。根据亨利定律，在定温下，溶入水中之气体的量，与水面上之气体的分压大小成正比。故调制汽水时，常规以数个大气压的二氧化碳通入水中，使大量的二氧化碳气体得以溶入水。罐装完后的易拉罐汽水，其水面上约有 2,3 大气压的二氧化碳。曼妥思糖原是荷兰的一种糖果，在上个世纪50 年代开始销售，当前是由Perfetti Van Melle公司所生产。它的主要成分包括蔗糖、葡萄糖、葡聚糖粒、凝胶、玉米粉

5、、天然口味添加剂及阿拉伯胶。其中，阿拉伯胶是一种含有多醣类阿拉伯酸及其钙、镁与钾盐之复杂的混合物。阿拉伯胶的存在，是造成曼妥思糖具有柔软且黏著口感的主要成分，在类似的糖果产品中，阿拉伯胶的成分可能高达 45 ,。阿拉伯胶主要取材于生长在南亚与北非之类的植物，本身是一种表面活性剂。 阿拉伯胶既是一种表面活性剂，可以帮助化学性质相差甚大的物质与水互溶，便可能有助于非极性的二氧化碳溶于极性的水中。因此，利用阿拉伯胶来降低水的表面张力，使原本已溶于水中的二氧化碳，从可乐或汽水中释放出来，并无法完整地解释曼妥思糖添加到可乐时，会造成可乐喷出瓶口的现象。 放入曼妥思时，可乐喷出瓶口的现象，其实仍与亨利定律

6、有关。可乐瓶打开后，可乐液面上的二氧化碳分压，会从约 2,3 大气压骤然降低至大气中的二氧化碳的分压值。依据亨利定律，在定温下，汽水饮料内可溶入之气体的量，与此气体的分压成正比，故开瓶后，二氧化碳在可乐溶液内的溶入量将大为降低，也就是说开瓶后的可乐溶液，将处于二氧化碳的过饱和状态，溶液本身将极其不稳定。罐装制备时原来已溶入可乐饮料中的二氧化碳，在开瓶后，将逐渐溶出，从瓶口逸出，以致可乐开瓶数小时之后，将完全失去其美味，变成一瓶平淡无奇的糖水。在干扰源的存在下，处于不稳定状态的过 饱和可乐溶液，将更容易回归至稳定的平衡状态。摇晃可乐瓶的操作，对开瓶后的可乐饮料而言，便是一种干扰源，因此摇晃可乐瓶

7、时，可看到许多气泡冒出可乐瓶口。曼妥思放入可乐瓶内的操作，亦是一种干扰源，会促使开瓶后之过饱和的二氧化碳溶液，回归到较稳定的状态，而释出二氧化碳。但是，仅将常规固体颗粒置入可乐瓶中，并不是一个有效的干扰源，这可用玻璃球珠放入可乐瓶的试验中得知，此试验所产生之气泡的量相当少，远比沸石放入可乐瓶内所产生的气泡少。 如前所述，曼妥思含有玉米粉、糖粒等微细的粒子成分，造成曼妥思颗粒的表面，在微观世界里极为粗糙。粗糙之固体表面的存在，常有助于反应的加速进行，就如同建筑工地的钢筋，在弯曲处最容易生锈一样，这主要是因为弯曲处的结构被严重破坏，使其表面较为粗糙所致。对开瓶后含有过饱和之二氧化碳的可乐饮料而言，

8、粗糙的固体表面是极佳的干扰源。溶于饮料中过量的二氧化碳，将在曼妥思含有微细粒子的颗粒表面上，迅速溶出，产生二氧化碳气体。 另外，曼妥思置入可乐瓶内时，其表面的玉米粉、糖粒等微小粒子，亦会脱离曼妥思，进入可乐溶液中，这些微小粒子的表面，在微观世界里亦为粗糙，故可加速二氧化碳气体的溶出。因此，在置入曼妥思的短时间内，可乐瓶中将生成大量的二氧化碳，以致在瓶口造成喷泉现象。 粗糙固体表面，会使过饱和的二氧化碳加速溶出的事实，可由沸石置入可乐瓶的实验得到证实。沸石是一种不含阿拉伯胶的多孔性粒子，其置入可乐瓶内，却会产生类似曼妥思置入可乐瓶内的喷泉现象，故微观世界中粗糙的固体表面，应是促使开瓶后的可乐产生

9、喷泉效果的主要原因，与曼妥思或阿拉伯胶没有直接关系。曼妥思在口内咀嚼后，进入胃中，其成分中的微粒，将被一层食物液体所包覆，而降低微粒之粗糙表面的反应能力。另外，可乐饮料进入口腔及食道时，不仅因体温使可乐温度上升，且口腔与食道内壁的体液、食道的鳞状上皮细胞、结缔组织和黏膜肌层、以及口腔的吞咽和食道的蠕动，都是处于过饱和状态之二氧化碳饮料的干扰源，使二氧化碳逐渐由饮料中释出，而有打嗝的现象。 故可乐进入胃内与曼妥思作用时，所产生之二氧化碳气体的量，将远不及影片中所显示的喷泉效应，应该不会对身体造成明显伤害。当然，习惯暴饮大量可乐，并立即吞食多颗曼妥思者，估计情况就可能不一样了，网上有人做过人体实验

10、，其痛苦的表情就能够说明问题了。 参考文献 1 张哲政 /userlog2/60179/archives/xx/ 3 我乐网/u46/v_ 曼妥思+可乐喷泉实验现象及成因 “在比利时，一千多名学生同时将曼妥思薄荷糖放入到健怡可乐瓶中，创造了一个新的可乐喷泉世界纪录。”这一则短短的小新闻勾起了我们的兴趣:曼妥思和可乐,这不是在每个便利店里都能买到的糖果和饮料吗,这跟喷泉有什么联系呢, 接着，我们尝试搜索了“曼妥思 可乐“关键词，真是我们孤陋寡闻了，这个居家小实验由来已久，并在世界各地广为流传，甚至还有专门的表演。还有一个中国创意团体从中发现商机用曼妥思和可乐推动了一辆某品牌的汽车为该汽车商家做宣

11、传。把曼妥思与可乐混合，就会产生“沸腾”现象。网络上铺天盖地的关于这个实验的帖子、视频更是深深地吸引了我们，甚至流传着“曼妥思+可乐=死亡”这样的死亡公式。同时也使我们产生了怀疑:这两种普通的食物混合在一起真会有这么大的威力,会不会是网络视频加了虚假的特效呢,在怀疑之余，更让我们不禁想自己亲手试一试，并深入研究实验现象产生的机理。 于是我们提出了“曼妥思+可乐喷泉实验现象及成因”的研究性学习研究课题，来解答我们心中的疑惑。 我们的研究分为以下几个步骤: 一、 了解收集关于实验的资料 1. 关于曼妥思 曼妥思，又名曼陀珠，一种薄荷糖，口感柔软，口味新奇，于1932年一对外国兄弟在波兰的旅途中发现

12、。 二战以后曼妥思在荷兰鹿特丹落地生根，清新口感横扫英法德等欧洲国家，世界各地逐渐感受到曼妥斯的魅力。 “曼妥思，以其外脆内软的独特口感和珍珠般的外形而享誉全球100多个国家，成为全世界年轻人所喜爱的糖果品牌。而今在中国，曼妥思通过不断研发与创新，推出新口味、新包装的曼妥思，以期让每一个中国的消费者都能体验到曼妥思的独特之处。” 2.关于曼陀思和可乐 网上有一则新闻:一个巴西小男孩因为将曼妥思薄荷糖与健怡可口可乐一 起食用而死亡，同样的事故一年前也发生在巴西的另一个男孩身上。 谣言出现后，引起了一些消费者的恐慌。可口可乐公司相关工作人员在接受记者采访时说，有人在当中恶意编造谣言。 可口可乐公共

13、事务及传讯部经理王雷表示，喷出“一米高”泡沫的现象确实存在，但这种现象不会出现在市民食用的过程中，原因是“实验现象与现实中食用是完全不同的概念”。 可口可乐公司的代表王雷透露，曼妥斯薄荷糖外表比较疏松，容易吸水，当它遇到可口可乐等所有碳酸饮料中的二氧化碳时，会发生一种浸透作用，产生大量泡沫。“但吃糖时，把糖放在嘴里，通过咀嚼和唾液作用，糖表面马上会被破坏，因此遇到碳酸饮料中的二氧化碳也就不会产生大量泡沫。” 曼妥思薄荷糖的制造商不凡帝范梅勒糖.有限公司工作人员也称，其产品经过了相关.部门的质量检测，选用原料都是安全的。 但是，我们任然对于曼妥思+可乐是否会发生剧烈反应，反应原理、成因究竟是什么

14、，曼妥思和可乐一起食用是否会致命等一系列问题感到疑惑，对此，我们进行研究实验调查。 二、 调查“沸腾可乐”现象在网络上的传播程度 搜索“曼妥思 可乐”关键词，XX找到相关网页约68,300篇，找到相关视频260个; google搜索 曼妥思 可乐 获得约 23,800 条结果，google视频获得约 178 条结果。 三、 进行初步实验 2016年2月19日，寒假期间，我们进行了第一次正式实验。为了避免可乐喷出弄脏地面难以清理，我们选择在户外进行实验。实验材料是普通型瓶装可口可乐和曼妥思。在把一颗曼妥思放入可乐瓶中后，出现了我们期待中的实验现象，然而令我们失望的是，完全不像网络视频中的那样壮观

15、，能喷十米高。放入糖果后，瓶中产生了白色的泡沫，泡沫缓缓淌出可乐瓶口。我们以为是曼妥思的分量不够，随后把几乎整条的曼妥思都放了进去，但是泡沫并没有增加，只是渐渐消退。虽然实验并不成功，但至少证实了曼妥思与可乐确实能发生反应产生类似喷泉的现象，网上的流言并非虚构。我们准备之 后再进行第二次实验。 四、 分析研究成因 通过网络搜索以及向化学老师询问，我们了解到: 碳酸饮料当中溶解了大量的二氧化碳气体，在静止状态下，这些气体保持着平衡状态。当有外界物质或外力作用，原有的平衡被打破，饮料中的二氧化碳气体就会冒出来，剧烈摇晃过的可乐和啤酒能冒出大量气泡就是这个原理。一般可乐和啤酒中的二氧化碳气体释放比较

16、缓慢，某些薄荷糖的某种成分催化饮料中的二氧化碳气体加速释放，引起饮料发生喷涌。 曼妥思糖含有一种叫做阿拉伯胶的化学物质，而曼妥思薄荷糖中的主要成分有阿拉伯胶和结冷胶等食品添加剂，这是两种比较新的高档食品增稠剂，法定允许使用。而曼妥思和可乐产生的喷泉很可能是这两种食品添加剂一方面加速了饮料中二氧化碳的释放，另一方面和饮料发生反应，产生更多的二氧化碳气体，在瞬间释放出来。 这两种化学物质遇到含有碳酸盐成分的可乐后，让水分子的表面张力更易被突破，以惊人的速度释放更多的二氧化碳。 并且由于可乐中含有咖啡因，咖啡因和薄荷混合后增加了二氧化碳的释放产生的气体让可乐喷出很高。 五、 多次试验分析比较 2016年5月16日，星期天早晨小组从学校买回三瓶可口可乐，一瓶雪碧，三卷不同口味的曼妥思薄荷糖，分别是柠檬薄荷味曼妥思糖，强劲薄荷味曼妥思糖，超强薄荷味曼妥