En son kutlayacak bir şeyin olduğunu düşün. Mutlu olayı kızarttıysanız, içeceğiniz muhtemelen alkollü ve kabarcıklıydı. Ağzınıza bir dizi mikro patlama patlatan bir şeye dokunmanın neden bu kadar zevkli olduğunu hiç merak ettiniz mi?

Kabarcıklı bir içki bardağı fizik, tarih ve kültürle doludur. Muhtemelen ilk etanol ve karbondioksit (CO) beri, alkol keşfi ile birlikte fizz karşılaştı₂) gaz fermantasyonun yan ürünleridir. Karbonatlı maddelerin zevk için içilmesi - sadece hidrate kalmak yerine - sadece insanların yaptığı bir şey gibi görünüyor.

17. Yüzyıl Fransa'sında Benedictine keşişi Dom Pérignon, şu anda Şampanya olarak bildiğimiz şeyi büyük ölçüde rafine etti. Sürecin gerektirdiği yüksek baskılara dayanabilecek bir şişe ve mantar tasarımını mükemmel hale getirmesi yıllar aldı. Köpüklü şaraplarda, fermantasyonun bir kısmı, sıvı şişelendikten sonra gerçekleşir. CO’dan beri₂ kapalı kaptan kaçamaz, içindeki basınç yükselir. Sonuçta bu, Henry yasalarına göre, gerçekten de sıvı içinde çözünen büyük gaz miktarları ile sonuçlanır - bir sıvı içinde çözülebilen gaz miktarının basınç ile orantılı olduğunu belirten bir kural.

Henry kanunları, başka şeylerin yanı sıra, yüzeye çıkışlarını hızlandırırlarsa dalgıçların neden dekompresyon hastalığı alabildiğini açıklar: büyük derinliklerde, vücut yüksek bir basınca maruz kalır ve sonuç olarak gazlar kan ve dokularda yüksek konsantrasyonlarda çözülür. Ardından, yüzey kaplarken, basınç ortam seviyesine geri döner, öyle ki gaz 'çözülür' ve vücutta ağrılı, zararlı kabarcıklar oluşturmak için serbest bırakılır. Aynı şey bir şişe şampanya çıkardığımızda da olur: basınç aniden atmosferik değerine düşer, sıvı karbon dioksit ile doygun hale gelir - et voilà, baloncuklar ortaya çıkıyor!

Zamanla, sıvı gaz salmaya devam ettikçe, baloncukların boyutu büyür ve yüzdürme gücü artar. Baloncuklar yeteri kadar büyüdüklerinde, camın başlangıçta oluştukları mikroskobik yarıklara sıkışıp kalamazlar ve böylece yüzeye çıkarlar. Kısa bir süre sonra yeni bir baloncuk oluşur ve süreç kendini tekrar eder. Bu nedenle muhtemelen Şampanya bardağında köpüklü köpük zincirlerinin oluşmasının yanı sıra, gazlı içeceklerin bir süre sonra dümdüz gitme eğiliminin azaldığını gözlemlediniz.

Şaşırtıcı bir şekilde, Fransa'daki Reims Champagne-Ardenne Üniversitesi'nde kimyasal fizik profesörü Gérard Liger-Belair, keşfetti Köpüklü şarapta atmosfere kaybolan gazın çoğunun kabarcık şeklinde değil, sıvının yüzeyinden kaçması. Bununla birlikte, bu işlem kabarcıkların oluşumu ile oldukça gelişmiştir. teşvik etmek Şampanya cam içinde akacak. Aslında, kabarcık yoksa, bir içeceğin karbondioksitini kaybetmesi haftalar alacaktır.

Şampanya'nın çekici kabarcıklı karakteri diğer içeceklerde de bulunur. Bira ve karbonatlı su söz konusu olduğunda, kabarcıklar fermantasyondan gelmez, ancak sıvıyı yüksek basınçta aşırı miktarda karbondioksit ile şişeleyerek yapay olarak verilir. Yine, açıldığında, gaz çözünmüş kalamaz, bu nedenle kabarcıklar ortaya çıkar. Yapay karbonasyon, 18. Yüzyıl İngiliz kimyager Joseph Priestley tarafından daha iyi oksijen keşfedilmesiyle keşfedilirken gemilerde içme suyunun korunmasına yönelik bir yöntemi araştırdı. Karbonatlı su da doğal olarak oluşur: Güney Fransa'daki Vergèze kasabasında - maden suyunun ticari markası olan Perrier şişelenir - bir yeraltı su kaynağı yüksek basınçta karbondioksite maruz kalır ve doğal olarak gazlı kalır.

Gazlı bir içecek, yüzeye yapışan kirletici maddeler bakımından zengin olduğunda, yüzey aktif maddelerkabarcıklar, tepeye ulaştıklarında patlamayabilir, ancak köpük olarak birikir. Biraya kafasını veren de bu. Buna karşılık, bu köpük içeceğin yapısını, ağız duyusunu ve tadını etkiler. Daha fiziksel bir perspektiften, köpük aynı zamanda içeceği izole eder, daha uzun süre daha soğuk tutar ve karbondioksit kaçışına engel oluşturur. Bu etki o kadar önemlidir ki, Los Angeles'taki Dodger Stadyumu'nda bira bazen suni köpükten bir baş ile servis edilir. Son zamanlarda, araştırmacılar var keşfetti bir başka ilginç etki: köpük bir kafa, elinde açık bir bardak varken yürüdüğünde biranın dökülmesini önler.

Dbizim katı olmasına rağmen anlayış içeceklerde kabarcık oluşumu hakkında bir soru var: neden kabarcıkları içeren içecekleri seviyoruz? Cevap hala belirsizdir, ancak bazı yeni çalışmalar anlamamızı sağlayabilir. Karbon dioksitin tükürükte bulunan bazı enzimlerle etkileşimi, karbonik asit üreten kimyasal bir reaksiyona neden olur. Bu maddenin, baharatlı yiyecekleri tattığında aktive edilenlere benzer bazı ağrı reseptörlerini uyardığına inanılmaktadır. Öyleyse, sözde 'karbonat ısırığı' bir çeşit baharatlı tepki gibi görünüyor - ve insanlar (garip bir şekilde) hoşuna gidiyor gibi görünüyor.

Kabarcıkların varlığı ve büyüklüğü lezzet algımızı etkileyebilir. Son zamanlarda ders çalışma, Araştırmacılar, insanların karbonik asit ısırıklarını kabarcıklar olmadan yaşayabileceklerini keşfettiler, ancak kabarcıklar işlerin tadını nasıl değiştirdiğini söyledi. Alkolsüz içecek üreticileri, içeceğin tatlılığına ve doğasına göre karbonatlaşma miktarını ayarlama yollarına sahip olsalar da, baloncukların lezzetini etkileyen mekanizma hakkında hala net bir resme sahip değiliz. Kabarcıklar da etkiler alkolün vücuda özümseme oranı - bu nedenle kabarcıklı bir içeceğin sizi daha çabuk sarhoş hissetmenize neden olacağı doğru.

Endişe duyduğumuz kadarıyla, bütün bunlar fizik hakkında konuşmak için harika bir bahane sunuyor. Tabii ki kabarcıklı içeceklerden de hoşlanıyoruz - ama şahsen, çoğu insanın onunla ilişki kurabilmesi için bir konuya bir bilim dokunuşunu eklemeyi kutluyoruz. Dahası, kabarcıklı sıvıların birçok pratik uygulaması vardır. Çıkarma için bazı teknikler için gereklidir sıvı yağ; ölümcül sualtı patlamalarını açıklamak için bilinen as limnic patlamalar; ve diğer birçok jeolojik anlayışı anlamak için fenomenlerörneğin, fışkıran sıvıda gaz kabarcıklarının oluşumundan ve büyümesinden güçlü bir şekilde etkilenen volkanlar ve gayzerler gibi. Bu yüzden bir dahaki sefere bir bardak kabarcıklı kutladığınızda ve geri çevirdiğinizde, fizik'in insan mutluluğunun toplamına katkıda bulunduğunu bildiğinizden emin olun. Salud!

Yazarlar Hakkında

Roberto Zenit, Meksika Ulusal Özerk Üniversitesi'ndeki araştırmacı ve mühendislik profesörü ve Amerikan Fiziksel Topluluğu üyesidir. Çalışmaları yayınlandı Akışkanlar Mekaniği Dergisi ve Fiziksel İnceleme Sıvıları, Diğerleri arasında. 

Javier Rodríguez Rodríguez, Madrid'deki III. Carlos Üniversitesi Akışkanlar Mekaniği Grubu ile doçenttir. Eseri ortaya çıktı Akışkanlar Mekaniği Dergisi, diğer birçok yayın arasında. 

Bu makale, ilk yayınlanmıştır sonsuzluk ve Creative Commons altında yayınlandı.

İlgili Kitaplar

at InnerSelf Pazarı ve Amazon