可樂 + 曼妥思糖反應的原理是什麼？

01-13

@HermiC 基本正確，不過維基頁面的第3/4條reference更有價值，Appalachian State University的物理老師Tonya Shea Coffey領著班上的孩子們做了實驗，結果發表在American Journal of Physics上。http://ajp.aapt.org/resource/1/ajpias/v76/i6/p551_s1，全文有許可權限制，想看的私信我。

實驗採用相同保質期的各種可樂，奎寧水，碳酸水，以保證CO2含量一致。測試了水果味曼陀思，薄荷味曼陀思，薄荷圈（Wint-o-Green Lifesavers），沸石珠（Molecular sieve beads），食用鹽，岩鹽，沙，烘焙蘇打溶液，阿拉伯膠溶液等等。2l的可樂中加入的固體試樣質量相同(30g)，液體。——這裡有點不嚴格，不過也夠好了。

他們還附了各種材料的掃描電鏡或原子力顯微鏡照片以比較粗糙度。——這裡也不精確，應該加上氣體吸附得到的比表面積數據。

結果如下：最後一欄是噴出的質量。

Table I. Average mass lost during the reaction.

The uncertainty is approximately 10%.Soda Used (2 l bottles)

SampleMass lost (g)

Diet Coke Fruit Mentos 1440

Diet Coke Wint-o-Green Lifesavers 1430

Diet Coke Mint Mentos 1410

Caffeine free Diet Coke Mint Mentos 1400

Coke Classic Mint Mentos 1340

Caffeine free Coke Classic Mint Mentos 1320

Diet Coke Molecular sieve beads 1290

Diet Coke Baking soda-water mixture 1210

Diet Coke Rock salt 1170

Diet Coke Playground sand 1140

Diet Coke Cake Mates 1100

Diet Coke Dawn-water mixture 1020

Diet Coke Table salt 920

Diet Coke Crushed mint Mentos 780

Diet Coke Liquid gum arabic 100

反應前後的pH都在3左右（烘焙蘇打那個除外），排除了酸鹼反應。
接觸角測試估算了糖和阿拉伯膠降低表面張力的作用，結果是 74% 和 67%。
「謠言終結者「節目認為咖啡因，阿斯巴甜，苯甲酸鉀是主要因素。由這篇文章的數據看，無咖啡因和含咖啡因的可樂噴出量的差別在10%誤差範圍內；可樂普遍噴得比碳酸水多，結合接觸角測試，可能是阿斯巴甜起作用。
這次試驗中表面光滑的水果味曼妥思引發了最大量的噴射，實驗者認為1)SEM下水果味曼妥思並不光滑 2)表面層很快會溶解，水果味和薄荷味其實並無差別。

不翻了，有興趣的自己看原文，做實驗最好，這篇文章還有很多不嚴格的地方，雖然的確是個不錯的課堂探索實驗。SEM，AFM測試都是找人幫忙的，沒花什麼錢，老師們可以考慮。

原因是可樂中的某些成分與曼妥思的相關組分反應，可樂中的 CO2 大量釋放。

具體物質是可樂中的天冬氨醯苯丙氨酸甲酯、安息香酸鉀與曼妥思的阿拉伯膠、凝膠反應。

反應還與曼妥思的表面光滑程度有關。水果味的曼妥思表面有塗層，薄荷味的則多孔。由是則水果味的幾乎不反應，薄荷味的由於增大了反應物的接觸面積，反應迅速且劇烈。

可參看 Wiki 的 Diet Coke and Mentos eruption:

http://en.m.wikipedia.org/wiki/Diet_Coke_and_Mentos_eruption

大量可樂噴出瓶口的原因，是曼陀思內含阿拉伯膠，此物質會造成可樂中水的表面張力減小，並破壞二氧化碳與水分子間的作用力，使溶於可樂中的二氧化碳，瞬間大量釋出，造成可樂瓶內的氣體壓力驟然上升，而將可樂推排出瓶口，產生噴泉效應。

然而，此噴泉效應主要並非肇因於曼陀珠內阿拉伯膠的存在，致使可樂飲料的表面張力減小。可樂或汽水的製備與生產，乃是利用亨利定律的原理。製備時，將二氧化碳溶入飲用水後，再添加糖類物質及不同口味的調味料，混和而製得。根據亨利定律，在定溫下，溶入水中之氣體的量，與水面上之氣體的分壓大小成正比。故調製汽水時，常規以數個大氣壓的二氧化碳通入水中，使大量的二氧化碳氣體得以溶入水。罐裝完後的易拉罐汽水，其水面上約有 2～3 大氣壓的二氧化碳。

可樂瓶打開後，可樂液面上的二氧化碳分壓，會從約 2～3 大氣壓驟然降低至大氣中的二氧化碳的分壓值（0.00033 大氣壓）。依據亨利定律，在定溫下，汽水飲料內可溶入之氣體的量，與此氣體的分壓成正比，故開瓶後，二氧化碳在可樂溶液內的溶入量（漸隱度）將大為降低，亦即開瓶後的可樂溶液，將處於二氧化碳的過飽和狀態，溶液本身將極其不穩定。罐裝製備時原來已溶入可樂飲料中的二氧化碳，在開瓶後，將逐漸溶出，從瓶口逸逝，以致可樂開瓶數小時之後，將完全失去其美味，變成一瓶平淡無奇的糖水。

曼陀思(Mentos)原是荷蘭的一種糖果，在1950 年代開始銷售，當前是由 Perfetti Van Melle公司所生產。曼陀珠的主要成分包括蔗糖(sucrose)、葡萄糖、葡聚糖粒(dextrin)、凝膠、玉米粉、天然口味添加劑及阿拉伯膠。其中，阿拉伯膠是一種含有多醣類阿拉伯酸(arabic acid)及其鈣、鎂與鉀鹽之複雜的混合物。阿拉伯膠的存在，是造成曼陀珠具有柔軟且黏著口感的主要成分，在類似的糖果產品中，阿拉伯膠的成分可能高達 45 ％。阿拉伯膠主要取材於生長在南亞與北非之A.arabica類的植物，本身是一種介面活性劑。

這裡有專門的磁條叫沸騰可樂

http://www.hudong.com/wikdoc/sp/qr/history/version.do?ver=10hisiden=mY310agFZ,ZW,cEf1Nue3xtAA

可樂+曼妥思，同食撐死人？ | 科學人 | 果殼網科技有意思