sábado, 28 de junio de 2008

Un surtidor de Coca-Cola

En pocos días se han producido un cúmulo de coincidencias que me han dado una entrada casi servida. Hace un par de semanas un suscriptor y antiguo estudiante me recordaba con un vídeo espectacular un experimento del que ya había oido hablar. Sólo pocos días más tarde, en un Blog sobre Gastronomía Molecular que ya he mencionado otras veces, se hacía referencia al mismo experimento pero desde la óptica de un artículo publicado en el American Journal of Physics. El asunto es divertido en si mismo, tiene un tono veraniego refrescante, puede servir a algunos de mis suscriptores para hacer o preparar experiencias impactantes y educativas y, además, no deja de sorprenderme las cosas que uno puede encontrar en revistas científicas serias. Así que he optado por dedicar al asunto esta víspera de San Pedro, cuando en Haro y sus Riscos de Bilibio los jarreros deben andar preparando la Batalla del Vino, en la que también hay un discurrir profuso y violento de fluidos. Aunque comparar el vino de Rioja con la Coca Cola baja en calorías (o Diet Coke) es comparar a Botín con un promotor inmobiliario.

Si uno pone Diet Coke and Mentos en el Google le salen la friolera de 1.220.000 documentos. Si busca vídeos con ese mismo nombre en YouTube le salen más de 7.400 vídeos. En ambos casos, estamos haciendo referencia a un popular y divertido experimento que se puede repetir con facilidad sin más que coger una botella de dos litros de Diet Coke y verter en ella un envase completo de Mentos, esa chuche tan conocida. El experimento se conoció en 1999 y fue objeto en 2006 de uno de los programas de la serie de Discovery Channel Mythbusters.

En ese programa se hizo un interesante análisis de la experiencia, identificando los ingredientes básicos de los dos componentes que la permiten. Y así, se mencionaba que el Mentos es una golosina en la que los principales componentes son la goma arábiga y la gelatina, mientras que en la Diet Coke, además de agua y anhídrido carbónico, aparecen benzoato potásico, algo de cafeína y aspartamo, un edulcorante artificial que sustituye al azúcar para hacer que la bebida sea baja en calorías. También se establecía la hipótesis de que la superficie rugosa de las pastillas de Mentos podían estar en el origen de la incontenible salida del anhídrido carbónico que impulsa a todo el líquido de forma turbulenta.

Pues bien, el número de junio de este año de la revista American Journal of Physics, publica en su página 551 un interesante artículo de T.S. Coffey del Departamento de Física y Astronomía de la Appalachian State University en el que se llevan a cabo una serie de cuidadosos experimentos con Diet Coke, y otras bebidas carbonatadas, mezclándolas con Mentos y otras chuches similares, tratando de entender el problema. En su curiosidad, el autor llega a emplear técnicas microscópicas tan potentes como la microscopía electrónica de barrido (SEM) y la microscopía de Fuerza Atómica (AFM), dos fruslerías de muchos miles de euros cada una.

Resumiendo las conclusiones puede decirse que, en efecto, la presencia de benzoato sódico y aspartamo es fundamental para el efecto conseguido. El autor del artículo demuestra que la presencia de ambos rebaja la tensión superficial del agua, permitiendo así que se reduzca el trabajo necesario para formar burbujas de anhídrido carbónico, lo que facilita el que éste escape mucho más rápidamente. Cambiar aspartamo por azúcar hace que ese efecto se reduzca sustancialmente ya que el azúcar no rebaja tan drásticamente la tensión superficial del agua y, por eso, se ha empleado siempre la Diet Coke y no la convencional. Las medidas de SEM y AFM muestran que la superficie del Mentos es mucho más rugosa que las de otras sustancias empleadas en los experimentos con idénticos fines, como los Fruit Mentos, el Wint-o-Green, la sal de cocina, etc. Ello permite que esas rugosidades actúen como puntos de nucleación en los que las burbujas de anhídrido carbónico se formen de forma mucho más abundante, para despues salir a toda velocidad gracias al descenso en la tensión superficial provocado por el aspartamo y el benzoato. Otras conclusiones interesantes son que la temperatura acelera el proceso y que cuanto más rápidamente caigan las cápsulas de Mentos en el líquido (porque uno las vierte con fuerza o porque la bebida carbonatada en la que entra es menos viscosa) más explosivo es el surtidor.

Un aviso para navegantes. No hagais como en algunos vídeos que primero se llenan la boca de Mentos y luego beben Coke. El resultado puede ser desagradable y peligroso.

2 comentarios:

Erik dijo...

Siempre me había preguntado por qué pasaba. Muy bueno el artículo.

Alfonso dijo...

La verdad que me imaginaba algo parecido a algo como el azucar en el champagne, en cuanto a los puntos de nucleacion, pero lo del aspartamo ya se lleva la palma jeje

Al hilo de este tipo de experimentos caseros, aqui vereis uno curioso:

http://es.youtube.com/watch?v=2OCyPKp7dMM

Donde con peroxido de hidrogeno y bicarbonato hacen que un refresco brille en la oscuridad ^^

Aun tengo que probarlo...

Buen verano!!

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Boredom is the highest mental state, según Einstein. Pero, a veces, aburrirse cansa. Y por eso ando en esto, persiguiendo quimiofóbicos.