Nejlepší odpověď
Odlišoval bych se s Oliverovou odpovědí na základě teorie, ale přiznám se, že fyziku / chemii vlastně neznám dostatečně dobře, abych měl jistotu, že mám pravdu. Moje hádka spočívá ve víře, že se jedná o třetí prvek, který je ve skutečnosti stejně důležitý nebo dokonce důležitější než povrch menisku z dlouhodobého hlediska (i když z krátkodobého hlediska by se význam menisku zvětšil.)
Třetím prvkem je objem a tlak (buď vzduchu, nebo CO2 … stále čeká na odpověď na dřívější moji otázku v Nápojech: Proč se láhev o obsahu sodíku 20 oz téměř okamžitě vybledne. , ale 2L láhev vydrží v ledničce asi týden? zjistit to) vzduchu, na který se může CO2 sody rozpouštět.
Myšlenkový model by měl ukázat, proč je můj předpoklad pravděpodobně správný : Předpokládejme, že máme 20oz sodou, která je naplněna do vzdálenosti 1 cm od úzkého vrcholu. Je otevřena a poté uzavřena. Očekávali bychom, že zůstane vysoce sycená, protože je tak málo prostoru pro odpařování CO2. Teď. .. pojďme si vzít jinak tvarovanou láhev s úzkým vrcholem, který sahá několik stop do vzduchu nad meniskus natlakované sody. Otevřeme horní část a tlak vystříkne (domnívám se, že je to vynucené expanzí stlačeného plynu a natlakované sody), ale stále existuje dlouhý úzký krk naplněný obyčejným vzduchem. Když uzavřu láhev zpět, očekával bych, že se CO2 z kapaliny odpaří ve větším množství, dokud se uvnitř lahve znovu nevytvoří spravedlivý tlak … a tak nám zůstane lichotivá soda.
– MJM, ne chemik nebo fyzik, ale vždy mě mírně fascinovalo, jak se zdá, že kapalina v láhvi se sodou stoupá, když se uvolní tlak …
Odpověď
Ne, to nepomůže sodě zůstat déle sycené. Podívejme se blíže na to, co se děje.
Řekněme, že máte novou dvoulitrovou láhev sody. Hlavní prostor v láhvi je 100\% CO2 a syčení, které slyšíte, když odšroubujete víčko, uniká pod tlakem CO2.
Dále nalijte osm uncovou sklenici sody. Osm tekutých uncí sody vytéká z lahve a osm tekutých uncí vzduchu proudí do lahve. Nyní našroubujte zpět víčko. Tento systém je nyní mimo rovnováhu – v kapalině je spousta rozpuštěného CO2 a v hlavním prostoru téměř žádný. CO2 se tedy bude neustále vyvíjet z roztoku do horního prostoru, čímž se zvýší tlak CO2 v horním prostoru na úkor rozpuštěného CO2. Tento proces bude pokračovat, dokud nebude dosaženo nového rovnovážného tlaku v prostoru. Tento nový tlak bude o několik PSI nižší než před otevřením lahve, protože došlo ke ztrátě CO2 při otevření víčka a ke ztrátě rozpuštěného CO2, který se vyvinul z roztoku, aby se znovu natlakoval prostor pro hlavu. > Stojí za zmínku, že 8 uncí vzduchu, které byly zachyceny v lahvi, nemá ŽÁDNÝ vliv na proces CO2, který se vrací zpět do rovnováhy. Toto je Daltonův zákon částečného tlaku. Pouze nové množství CO2 v horním prostoru ovlivňuje nový rovnovážný tlak CO2. Jiné plyny se toho neúčastní. Jinými slovy, přítomnost vzduchu nemá vliv na to, kolik CO2 vychází z roztoku k opětovnému natlakování prostoru hlavy. Nový parciální tlak CO2 v rovnováze není ovlivněn přítomností zachyceného vzduchu.
Pojďme to udělat jinak. Místo toho, abyste lahvičku zrekapitulovali ihned po nalití první sklenice, udělejte to, co jste navrhli, a vytlačte lahvičku, dokud hladina kapaliny nedosáhne až ke krku, a poté nasaďte víčko. Stejně jako dříve je systém mimo rovnováhu a CO2 se bude vyvíjet z roztoku, aby znovu stlačil hlavní prostor pomocí CO2. Tento proces bude pokračovat, dokud se z roztoku NEPROVYŠE nevytvoří stejné množství CO2 jako dříve, a tlak CO2 v nadzemním prostoru bude přesně stejný jako dříve.
Všimněte si, že CELKOVÝ tlak plynu v horní prostor bude v prvním scénáři o něco vyšší kvůli přítomnosti zachyceného vzduchu, ale parciální tlak CO2 bude v obou případech stejný. Láhev se tedy v prvním scénáři může cítit o něco těžší kvůli parciálnímu tlaku ze zachyceného vzduchu, ale parciální tlak CO2 v prostoru nad hlavou bude v obou případech stejný a množství rozpuštěného CO2 zbývajícího v roztoku bude v obou případech stejné. Takže vytlačování vzduchu vám nepomůže.
No … vytlačování vzduchu může mít jednu malou výhodu. Pokud by byl sycený nápoj typu, který podléhal oxidaci (řekněme šampaňské), vytlačování vzduchu před uzavřením by rozhodně pomohlo zabránit oxidaci, ale nepomohlo by to udržet šumivost.Bohužel však šampaňské nepřichází ve stlačených plastových lahvích a většina nápojů (soda, nealkoholické nápoje atd.) Nepodléhá oxidaci. Takže mě nenapadá žádný důvod použít proces „vytlačit vzduch ven“.