Oppervlakteruwheid blijkt belangrijke factor

Dat een fles cola light gaat spuiten als je een Mentos door de hals mikt, is meer een kwestie van fysica dan van chemie. En hoe hard hij spuit, hangt vooral af van de oppervlakteruwheid van het snoepje en de snelheid waarmee het naar de bodem zakt. Dat meldt Tonya Coffey (Appalachian State University, VS) in het American Journal of Physics.

Volgens Coffey is het voor het eerst dat het spectaculaire proefje op een wetenschappelijk verantwoorde manier is onderzocht.

Twee jaar geleden werd al een voorzichtige (nou ja) poging gedaan door het tv-programma Mythbusters. Daar kwam uit dat de arabische gom en de gelatine in de Mentos belangrijk zijn, net als de zoetstof aspartaam, het conserveermiddel kaliumbenzoaat en de cafeïne in de cola. Over de ruwheid werd toen ook al iets gezegd maar het bleef bij een hypothese.

Coffey heeft nu haar studenten systematisch onderzoek laten doen met verschillende snoepjes en surrogaten daarvoor (zoals zand en molzeven) en diverse soorten cola’s, tonic en spuitwater.

Conclusie één: de pH verandert niet tijdens de proef dus de veelgehoorde veronderstelling dat het om een zuur/basereactie gaat, is aantoonbaar fout.

Twee: met cafeïnevrije cola light lukt het ook, dus de cafeïne doet er niet toe tenzij je, zoals de Mythbusters deden, de concentratie vele malen hoger kiest.

Drie: de rol van aspartaam en benzoaat is dat ze allebei de oppervlaktespanning van het water verlagen, en zo de vorming van CO₂-bellen vergemakkelijken.

Vier: hoe ruwer het oppervlak, hoe hoger de fontein. Coffey heeft de oppervlakken vergeleken onder een SEM- elektronenmicroscoop en een AFM-microscoop. Het mooiste spuiteffect ontstaat wanneer het oppervlak zo veel mogelijk hoekjes en gaatjes biedt waar de belletjes kunnen ontstaan. Pepermuntmentos en fruitmentos zijn ongeveer even ruw en geven dan ook vijwel hetelfde effect.

Vijf: hoe sneller het snoep naar de bodem zakt, hoe heftiger het effect. Als de belletjes zich onderin de fles vormen, dan krijgen ze langer de gelegenheid om zelf als kiem te dienen voor nieuwe bubbels.

Of het experiment een succes is, lijkt dus een combinatie te zijn van fysische factoren die CO₂ sneller laten vrijkomen uit de vloeistof.

bron: New Scientist