Bạn đã từng uống C sủi bằng cách cho thẳng viên C vào miệng và uống nước? Thực tế thì chẳng sao đâu. Nhưng sẽ là nghịch dại, nếu cho vài viện kẹo mentos vào miệng và uống thêm 1 lon Coca cola. Khi đó, bạn cứ tưởng tượng, trong miệng bạn sẽ xảy ra phản ứng như hình dưới:
Vậy tại sao?
Nếu bạn là dân chuyên hóa, có lẽ bạn đã từng thử làm nước chanh có ga. Cũng khá đơn giản, chỉ là cho một ít bột NaHCO3 vào một cốc nước chanh tự pha, sau đó bọt và ga sẽ dâng trào, khi uống tạo một cảm giác khá lạ. Bản chất chỉ là phản ứng giữa NaHCO3 và một số acid hữu cơ trong nước chanh. Phương trình phản ứng:
NaHCO3 + H+ ========== Na+ + CO2 + H2O.
NaHCO3 không độc với cơ thể, nó thậm chí còn là thuốc điều trị bệnh viêm dạ dày, nếu chế phẩm tinh khiết. Tất nhiên, nếu bạn không có chế phẩm tinh khiết thì không nên thử uống, mà chỉ nên thử làm để xem thôi. Có lẽ nhiều bạn đang nghĩ cơ chế ở đây cũng tương tự với cơ chế tạo ra nước chanh có ga?
Hoàn toàn sai nhé!
Để hiểu về cơ chế phản ứng này, thử khảo sát thành phần hóa học cũng như tính chất vật lý của hai thành phần: Cocacola và Mentos. Về thành phần hóa học:
Thành phần Cocacola: nước, CO2, chất tạo màu caramel, chất tạo hương vị: vanilla, cinnamon, và citrus, chất làm ngọt: đường, syrup hay chất làm ngọt nhân tạo, chất bảo quản. Cocacola có môi trường acid.
Thành phần mentos: các chất tạo hương vị: bạc hà, cam, dâu, chanh, táo, nho...; đường, tinh bột, chất nhũ hóa, gum arabic, dầu dừa đã hydro hóa, gelatin.
Còn về vật lý, nghiên cứu quá trình tạo ra hai thành phần trên, chúng ta có thể điểm qua một số điểm đáng chú ý:
Trong Cocacola: Như chúng ta biết, độ tan của khí trong nước tỉ lệ thuận với áp suất và tỉ lệ nghịch với nhiệt độ. Bản chất tạo ra ga của bất kì một loại nước ngọt có ga nào là dùng áp suất cao, nén khí CO2 tan đến mức bão hòa vào loại nước ngọt đó. Khi ta mở nắp chai, áp xuất trong chai lớn hơn nhiều so với áp suất khí quyển, và độ tan của khí CO2 giảm đột ngột, khí CO2 được giải phóng, và tạo ra bọt ga. Trước khi mở, nếu bạn sóc lon nước ngọt, độ tan của khi cũng đã bắt đầu giảm, một phần khi không còn tan nữa bay lên khoảng trống trong chai làm tăng áp suất trong chai, và làm gia tăng chênh lệch áp suất khi bạn mở, nên bọt sẽ bắt ra rất mạnh. Cũng lưu ý là CO2, nếu bạn uống vào dạ dày sẽ chẳng sao, hoặc cùng lắm là chướng bụng, không thì sẽ được thải ra ngoài bằng đường miệng (ợ hơi), hoặc hậu môn (đánh hơi).
Như vậy, trong nước ngọt có ga sẽ duy trì cân bằng động:
HCO3- <==> H2CO3 <==> CO2+ H2O
Nếu thành phần HCO3 tăng hoặc được bổ sung, cân bằng hóa học trên sẽ dịch chuyển sang bên phải và khí CO2 được giải phóng. Vấn đề là, để đảm bảo an toàn, nhà sản xuất điều chỉnh thành phần sao cho lượng CO2 được giải phóng từ từ trong quá trình uống.
Lượng CO2 hòa tan khiến cho nước giải khát có pH thấp hay, nói cách khác, có độ acid cao. Mặt khác, việc sử dụng chất bảo quản 338 trong nước giải khát Coca Cola mà nhà sản xuất ghi trên nhãn mác, cũng góp phần làm giảm độ pH của nước Coca Cola. “Bởi vì chất bảo quản 338 chính là acid phosphoric có tác dụng duy trì sự ổn định của pH”.
Các nhà khoa học kiểm tra bước đầu thấy pH của nước Coca Cola là 3 (pH = 3). “Như thế là quá thấp”!
Về mentos, cấu tạo của viên mentos cũng có thành phần CO2 dưới dạng ion, hơn nữa, các thành phần này được bọc bên ngoài bởi một lớp đường. Cũng có nhiều loại hình dạng của viên kẹo mentos, tuy nhiên, không phải loại kẹo bạc hà Mentos nào cũng gây ra phản ứng trên. Bước đầu tìm hiểu, các nhà khoa học thấy chỉ có loại kẹo bạc hà Mentos hình tròn như băng phiến (Chewy Gragees) là gây ra hiện tượng nguy hiểm. Các viên hình vuông và hình con nhộng chưa thấy có hiện tượng đó. Điều này được giải thích là do ở dạng hình tròn, các lớp đường được ép phủ trên bề mặt viên kẹo không phải bọc hoàn toàn, mà về mặt vi thể, chúng có hang nghìn vết rạn nứt trên bề mặt.
Và sau cùng, một số giả thuyết được đưa ra:
Bản chất trong thành phần viên mentos chưa CO2 dạng ion hoặc khi cho vào coca có xảy ra phản ứng tạo HCO3 (-), làm dịch chuyển cân bằng động: HCO3- <==> H2CO3 <==> CO2+ H2O, tao ra thêm một lượng lớn CO2.
Bề mặt và cơ chế di chuyển của viên mentos: Bản chất liên kết giữa các phân tử nước là liên kết hydro. Liên kết này có ảnh hưởng đến tính tan của CO2 trong nước. Bất cứ điều gì làm gián đoạn liên kết này đều làm giảm tính tan của CO2 trong dung dịch. Khi viên mentos đi vào nước, viên mentos nặng chìm xuống (di chuyển từ trên xuống), hơn nữa bề mặt rất nhiều vết nứt, làm gián đoạn liên kết hydro, làm giảm tính tan của CO2.
Ở đây không có hoặc khó có khả năng xảy ra phản ứng hóa học kiểu acid-base như cốc nước chanh có ga ở đầu bài viết, bởi một thí nghiệm cho thấy: PH trước và sau thử nghiệm không hề thay đổi.
Không phải cứ ăn kẹo mantos và uống coca cola là nguy hiểm chết người. Nó còn tùy vào loại kẹo và lượng chất phản ứng. Nếu loại kẹo phù hợp và lượng kẹo đủ lớn có thể gây nguy hiểm, và trên thực tế, đã xảy ra một vài trường hợp tử vong.
Xoay quanh chủ đề này, còn rất nhiều vấn đề chưa được lý giải một cách thỏa đáng. Nếu như là người thường thì sự việc đã rõ ràng là mentos dạng viên tròn làm giảm tính ta của CO2 nên khi cho vào Coca Cola sẽ xảy ra hiện tượng trên. Còn với các nhà khoa học thì vấn đề rạn nứt trên viên kẹo và lý do mà không phải loại nào cũng gây ra phản ứng trên vẫn đang là câu hỏi khiến nhiều người đặt dấu hỏi chưa được giải đáp triệt để.
