Mnogi znaju taj zvuk, kratko šištanje, pa mehurići koji krenu uz grlić boce. Soda može da se penuša čim otvorite flašu zato što je u njoj gas bio pritisnut i rastvoren u vodi, a otvaranjem taj pritisak naglo pada. Tada ugljen-dioksid više ne ostaje mirno rastvoren, nego počinje da izlazi napolje u obliku mehurića.
Ista scena se vidi i kod mineralne vode, samo što kod sode često deluje dramatičnije. Nije u pitanju nikakva tajna tečnost, nego sasvim obična fizika. Gas i tečnost se u zatvorenoj boci ponašaju drugačije nego na otvorenom. Sasvim jednostavno.
Zašto gas ostaje u boci dok je zatvorena
U dobro zatvorenoj flaši ugljen-dioksid je pod pritiskom. To znači da se molekuli gasa guraju u vodu i lakše ostaju rastvoreni. Što je pritisak veći, to više gasa može da stane u istu količinu tečnosti. Zato se soda ne ponaša kao obična voda dok je boca zatvorena.
Kada se boca otvori, pritisak iznad tečnosti naglo padne i više ne može da zadrži toliku količinu gasa u rastvoru. Gas tada traži izlaz. U praksi, to su mali mehurići koji nastaju svuda gde postoji mesto za njihovo formiranje, na primer na zidovima boce, na neravninama stakla ili na mikroskopskim česticama u tečnosti. Tu počinje cela priča.
Odakle dolazi pena, a ne samo mehurići
Pena nastaje kada se mehurići skupljaju brže nego što mogu da puknu. Kod sode se to često vidi kao tanak sloj pene pri vrhu, naročito ako je flaša bila mućkana ili topla. Ako je tečnost uznemirena, gas brže izlazi iz rastvora i mehurići se množe odjednom.
Zato se soda ponekad prelije iako niste ništa posebno radili. Dovoljno je da je flaša stajala u autu na suncu, u toploj kuhinji ili da je neko prethodno tresao. Toplota smanjuje količinu gasa koju voda može da zadrži, pa se deo ugljen-dioksida oslobodi još pre otvaranja.
Jedan detalj koji ljudi često ne primete jeste da sama boca pomaže da se mehurići vide. Glatka, čista staklena površina manje „pomaže” stvaranju mehurića nego boca sa ogrebotinama ili sitnim nečistoćama. Zbog toga se ponekad neka boca peni više od druge, iako su obe iste marke.
Zašto soda nije isto što i obična gazirana voda
Na etiketi piše „soda”, ali to nije samo drugo ime za gaziranu vodu. Soda je voda u koju je dodat ugljen-dioksid, a nekad i određena količina minerala ili soli, zavisno od vrste. Gazirana voda je širi pojam i odnosi se na svaku vodu u koju je unet gas, bez obzira na to kako je pripremljena.
Zbog toga ljudi često mešaju pojmove. Neke mineralne vode imaju prirodno prisutan gas, dok se kod drugih gas dodaje tokom proizvodnje. U oba slučaja važi isti princip, gas je pod pritiskom rastvoren u tečnosti i izlazi kada pritisak padne.
To je i razlog zašto ista flaša može da se ponaša drugačije od jedne do druge prilike. Nije presudan samo naziv napitka, nego i temperatura, način čuvanja i koliko dugo je boca stajala zatvorena. Hladnija soda obično mirnije reaguje, jer hladna voda bolje zadržava gas. Kratko i jasno.
Šta se tačno dešava kad otvorite čep
Čim odvrnete čep, otvara se put između unutrašnjosti boce i vazduha spolja. Pritisak se izjednačava, ali ne odmah u celoj tečnosti, već prvo pri vrhu i oko otvora. Zato gas najpre izbija baš tamo i zato čujete kratko šištanje.
Molekuli ugljen-dioksida iz vode prelaze u prostor iznad tečnosti, a zatim i u vazduh. Taj prelazak nije eksplozija, nego postepeno oslobađanje rastvorenog gasa. Ipak, kada je boca dobro napunjena ili je sadržaj uzdrman, oslobađanje može da bude vrlo brzo.
Zanimljivo je da se deo gasa oslobodi i bez mehurića koje vidimo. Neki molekuli jednostavno izađu iz rastvora i pomešaju se sa vazduhom u grliću boce. Zato miris i osećaj „svežine” nestaju postepeno, a ne u jednom trenutku.
Zabluda da soda „izgubi gas” zato što je otvorena
Česta zabluda je da soda odmah izgubi sav gas onog trenutka kad se čep skine. To nije tačno. Napitak i dalje sadrži ugljen-dioksid, samo više ne može da ga zadrži u istoj meri kao u zatvorenoj boci. Deo gasa izađe odmah, a ostatak polako odlazi dok boca stoji otvorena.
Zato soda koja je odstajala nekoliko sati ne mora da bude potpuno „mrtva”, ali će biti mnogo blaža nego odmah posle otvaranja. Što je veća površina tečnosti izložena vazduhu, to gas brže odlazi. U čaši se to dešava brže nego u uskoj boci.
Kod nekih napitaka gubitak gasa je još brži jer imaju manji pritisak ili drugačiji sastav. Zato se isto pravilo ne ponaša identično kod svih pića sa mehurićima. Ista fizika, ali različiti uslovi.
Zašto je soda dobra za razumevanje pritiska u svakodnevici
Soda je zgodan primer jer se pritisak ne vidi, ali se njegov efekat vidi odmah. U zatvorenoj boci gas ostaje rastvoren, a u otvorenoj ne. To je isti princip koji važi i u drugim situacijama gde gas menja ponašanje kada se promeni pritisak.
Zato je obična boca sode zapravo mala demonstracija rastvorljivosti gasova. Na polici u prodavnici sve izgleda mirno, a u trenutku otvaranja hemija i fizika postanu vidljive golim okom. Nema ništa mistično u tome, samo razlika između zatvorenog i otvorenog sistema.
Ako se sledeći put soda zapeni više nego obično, to obično znači da je bila toplija, uzdrmana ili da je u njoj bilo više mesta za stvaranje mehurića. Sitnica spolja, ali sasvim dovoljan razlog da se gas ponaša drugačije.
