零食變火山!?用曼妥思和可樂揭開『噴發』的科學奧秘!

我是科學訓練師桑子研。每天都是實驗日!

一聽到火山爆發,總覺得是很遙遠的事情,但其實在我們身邊,就能安全地重現它的迷你版喔!這次我們要用到的,竟然是零食界的巨星——「曼陀珠(Mentos)」「可樂」!下午茶的標準配備,瞬間變成了科學實驗的主角。為什麼這兩個東西一見面,就會發生那麼劇烈的現象呢?而且,它跟「火山」又有什麼關係呢?

來吧!讓我們踏上探索旅程,一起揭開發生在桌上的小小大爆發的秘密!

準備超級簡單!

這次預備實驗要準備的東西,就只有這些:

一瓶 300ml 的寶特瓶裝可樂

一顆 曼陀珠

光是這樣,就能在桌上「變出」一座小火山!這次我們選用300ml 的小寶特瓶,這是能「安全觀察」的關鍵!因為容量比較少,噴發的力道和量相對容易控制,就算在室內也能仔細觀察整個現象。(※ 如果想試 500ml 或 1.5L 的話,請務必在室外空曠處進行!

曼陀珠就是火山的開關!揭秘噴發機制

曼陀珠在沉入可樂底部的過程中,會沿路持續產生氣泡。這種「能量(氣泡)不斷從下方湧出,推擠液體上升」的樣子,和地下岩漿庫中的岩漿,連同氣體一起向上噴發的火山情景非常相似。

可樂裡頭,「二氧化碳(CO2)」這種氣體,是在高壓下「硬被」溶解進液體裡的。這就像是地下深處的岩漿庫中,在高壓作用下,水蒸氣(H2O)和氣體溶解在岩漿裡的狀態一模一樣。平時它們都很「乖」,但只要有任何一點「引爆點」,就會迫不及待想衝出來。

而製造這個「引爆點」的,就是「曼陀珠」!仔細看看曼陀珠的表面(如果有放大鏡就更棒了!),其實它並不是光滑的,而是有著肉眼看不見的無數細小凹凸。這些凹凸不平的地方,就成了可樂中溶解的二氧化碳聚集的絕佳「立足點」。在這些無數的「立足點」上,溶解在液體中的二氧化碳會瞬間轉變成氣體(氣泡)。當氣泡爆炸性地增加,就會把無處可去的「可樂(液體)」一口氣向上推擠!這就是曼陀珠可樂噴發的真正原因!

這次實驗,我們用了 300ml 可樂配一顆曼陀珠,噴發得比較緩慢溫和。這在實際的火山中,就像是黏性較低(很稀)的岩漿靜靜流出的那種噴發(例如夏威夷的基拉韋亞火山)。

如果想看到更激烈的噴發,該怎麼辦呢?或許可以試著增加曼陀珠的數量、提高可樂的溫度(※ 注意別溫太高!),或是換個種類的可樂(據說「零卡可樂」因為糖分不同,結果也會不一樣)?

大家也務必找個安全的場地,在家長的陪同下一同嘗試看看。然後再想一想「為什麼會這樣呢?」,這樣一來,平常的零食時間就會變得更有趣喔!如果想玩得更豪邁,推薦這個不使用曼陀珠,在戶外進行的方法:

おやつが火山に!? メントスとコーラで解き明かす「噴火」の科学

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