مقدمه:
آیا تا به حال یک بطری نوشابه‌ی گازدار را خودتان باز کرده‌ و آن را در یک لیوان ریخته‌اید؟ آیا حباب‌هایی که از انتهای لیوان به بالا حرکت می‌کنند را تماشا کرده‌اید؟ با خود فکر کرده‌اید که ماهیت این حباب‌ها چیست؟ این حباب‌ها در واقع گاز کربن‌دی‌اکسید هستند که قبل از بسته‌بندی نوشابه، در آن فشرده شدند. این گاز نه تنها می‌تواند نوشیدنی‌ها را گواراتر و خوشمزه‌تر کند، بلکه قادر است یک نمایش زیبا را به شما نشان دهد. چگونه؟ کربن‌دی‌اکسید می‌تواند آبنبات‌های قلبی را وادار به رقص کند! در طول این آزمایش جالب شما نکات شیمی بسیار جالبی را می‌آموزید. پس اگر در خانه آبنبات دارید، این آزمایش را اجرا کنید تا به غیر از چشیدن طعم آن‌ها، از راه دیگری هم بتوانید از وجودشان لذت ببرید؛ با مشاهده‌ی حرکت موزون آن‌ها در نوشابه!

پیش‌زمینه:
نوشیدنی گازدار در واقع یک بطری مایع همراه با گاز کربن‌دی‌اکسید فشرده شده است. اما هنگامی که بطری هنوز پلمب است و آن را باز نکرده‌اید، حباب‌های گاز کربن‌دی‌اکسید در مایع دیده نمی‌شود. چرا؟ گازی که در بطری‌ها و یا قوطی‌های فلزی نوشابه محبوس شده، تحت فشار بالا در مایع حل شده است. به محض اینکه درب بطری باز شود، فشار زیادی که روی مایع اعمال شده بود برداشته می‌شود و گاز به شکل حباب از مایع فرار می‌‌کند. هنگامی که نوشابه در لیوان ریخته می‌شود، گازهای بیشتری از آن جدا شده و به صورت حباب به دیواره‌ی لیوان می‌چسبند. چگونه این فرآیند موجب رقص آبنبات‌های قلبی در لیوان می‌شود؟


آبنبات‌های قلبی چگال‌تر از نوشابه هستند، بنابراین اگر آن‌ها را در یک لیوان نوشابه بیاندازیم، به ته لیوان می‌روند. پس از آن چه اتفاقی می‌افتد؟ این کار را انجام دهید تا حقایق شیمی جدیدی را کشف کنید!

 

مواد و وسایل مورد نیاز:

دست کم چهار آبنبات قلبی
نوشابه‌ی گازدار بدون رنگ (اسپرایت)
لیوان شیشه‌ای بلند

 

آماده‌سازی:
نوشابه‌ی باز نشده، لیوان و آبنبات‌های خود را به محل آزمایش بیاورید. همه‌ی وسایل را نزدیک سینک ظرفشویی آشپزخانه قرار دهید تا در صورت سرریز شدن نوشابه به بیرون لیوان، آن را در سینک بریزید.

 

روش کار:

لیوان را تقریباً تا لبه‌اش پر از نوشابه کنید. چهار آبنبات را همزمان در لیوان نوشابه بیاندازید. هنگامی که این کار را می‌کنید، چه اتفاقی می‌افتد؟ برای چند ثانیه نوشابه را تماشا کنید. به آهستگی چه پدیده‌ای برای آبنبات‌ها رخ می‌دهد؟

به دقت نگاه کنید. حداقل برای پنج دقیقه آبنبات‌ها را زیر نظر بگیرید. چه چیزی برای آن‌ها رخ می‌دهد؟

می‌توانید آنچه دیده‌اید را شرح دهید؟

به نظر شما نقش گاز کربن‌دی‌اکسید در این روند چیست؟

این آزمایش را با آبنبات‌های دیگری هم تکرار کنید. آیا دوباره پدیده‌‎ای مشابه را می‌بینید؟

اگر این بار آبنبات‌ها حرکت‌های موزونی ندارند، فکر می‌کنید دلیل آن چیست؟

با دیگر به جای نوشابه از آب، سرکه و جوش شیرین استفاده کنید. این ترکیب هم گاز کربن‌دی‌اکسید تولید می‌کند. به این ترتیب عمل کنید که ابتدا لیوان را تا نیمه آب بریزید، سپس یک قاشق چایخوری جوش شیرین به آب اضافه کنید. در این مرحله آبنبات‌ها را در لیوان بیاندازید و به آهستگی سرکه را در لیوان بریزید تا هنگامی که لیوان تقریباً پر شود. آیا آبنبات‌ها در مخلوط سرکه و آب و جوش شیرین به رقص درمی‌آیند؟

مشاهده و نتیجه‌گیری:

آیا آبنبات‌ها در نوشابه ابتدا به ته لیوان رفتند، سپس به آرامی بالا آمده و دوباره به ته لیوان رفتند؟ آیا این فرآیند تکرار می‌شد و حرکتی مانند یک رقص را نمایش می‌داد؟
در این فعالیت، شما آبنبات‌های قلبی را در یک لیوان نوشابه‌ی گازدار تازه ریختید، به دلیل این‌که آبنبات‌ها چگال‌تر از نوشابه هستند، در ابتدا به ته لیوان رفتند. اما پس از این مرحله، پدیده‌ای جالب رخ داد. بعد از چند دقیقه، بعضی از آبنبات‌ها یا همه‌ی آن‌ها به آرامی شروع به بالا آمدن در مایع کردند.

کربن‌دی‌اکسید موجود در نوشابه، به آبنبات‌ها می‌چسبید، به همین دلیل آبنبات‌ها سبک‌تر از نوشابه می‌شدند. در حقیقت چگالی آن‌ها نسبت به نوشابه کمتر می‌شد. به همین دلیل به آرامی در مایع شروع به بالا آمدن می‌کردند. پس از اینکه آبنبات‌ها به میزان کافی بالا می‌آمدند، حباب‌های گاز کربن‌دی‌اکسید قادر شدند به هوا فرار کنند. به دلیل این اتفاق، آبنبات‌ها دوباره چگال‌تر از نوشابه شده و به ته لیوان سقوط می‌کردند. در این زمان بود که دوباره حباب‌های جدیدی از گاز به آبنبات‌ها می‌چسبیدند و این فرآیند را مجدداً تکرار می‌کردند. حرکت بالا و پایین آبنبات‌ها در نوشابه که تکرار می‌شود، چیزی شبیه رقص یا حرکتی موزون را تداعی می‌کند.


Maryam Doroodian

منبع:

Scientific American

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *