В газировке какой газ: Кто и когда придумал делать газированную воду?

Содержание

Кто и когда придумал делать газированную воду?

Сама природа

 

Факт: газированная вода встречается в природе. Кроме минеральных вод, насыщенных углекислым газом, есть и другие. Например, сульфидные (сероводородные), азотные, кремнистые, бромистые. Их целебные свойства известны людям с древности: трактаты писали и греческие, и римские ученые. Самыми полезными для человека считают углекислые воды. Особенно их источники распространены на Кавказе, Памире, Саянах, Камчатке, в Закарпатье и Забайкалье. Так что минеральные газированные воды — нарзан, боржоми, арзни, ессентуки — названы так по местностям, в которых из-под земли бьют целебные ключи: Нарзан, Боржоми, Арзни и Ессентуки.

Фото: pexels.com

Транспортная доступность

 

Итак, все узнали, что углекислота полезна.

Она оказывает благоприятное действие на слизистую оболочку желудка, вызывает отделение желудочного сока, повышает его кислотность, а также стимулирует моторную функцию желудка и кишечника. Но вот в чем проблема: природные минеральные воды нельзя хранить слишком долго. Уже через несколько дней в них появляется осадок и они становятся непригодными для питья. Проблема сохранения и транспортировки минеральной воды была решена, когда ученые изобрели искусственную газификацию воды. Выяснилось, что в определенных концентрациях углекислый газ удерживает соли от выпадения в осадок, обеззараживает и дезинфицирует воду, то есть проявляет себя как консервирующее вещество. К тому же, заметно улучшает вкусовые качества воды.

Торберн Бергман Фото: wikipedia.org

Первый пошел

 

Насыщать воду углекислым газом придумал в 1770 году шведский химик Торберн Бергман. Он сконструировал первый аппарат, позволяющий с помощью насоса насыщать воду углекислым газом. Этот аппарат он назвал сатуратором — от латинского слова saturo («насыщать»). (Интересно, что он же изобрел ластик.) Спустя 13 лет немецкий предприниматель Якоб Швепп, живший в Швейцарии, усовершенствовал прибор Бергмана и поставил производство газированной воды на поток. Так образовалась ныне всемирно известная фирма Schweppes. Вскоре вода с пузырьками появилась в Великобритании и Франции, затем распространилась по всей Европе, а в начале XIX века «перешагнула» через океан.

 

Попросили добавку

 

Интересно, что содовая возникла из-за экономии. Для удешевления производства, кроме сатураторов, для газирования стали применять обычную пищевую соду. Поэтому очень долго такую воду называли содовой. В 1830-е годы в нее стали добавлять различные вкусовые добавки. Особенно была популярна лимонная кислота, которую лишь незадолго до того времени научились выделять из лимонного сока.

Газировка с лимонной кислотой стала известна как лимонад. А 8 мая 1886 года на свет появилась Coca-Cola. Но об этом вы уже, конечно, знаете.

 

Как назвали

 

В Россию первые бутылки с газировкой прибыли в начале XIX века из Европы. На бутылках красовалось название популярного целебного источника Нидерзельтерс (Niederselters), расположенного в Германии. Отсюда и пошло надолго приклеившееся к газировке название — сельтерская.

 

Получить автомат

 

В СССР все пили газировку из автоматов. Первый такой автомат был установлен 16 апреля 1937 года в столовой Смольного, в Ленинграде. А после войны они уже были распространены повсеместно. Стакан газировки стоил одну копейку, а с добавлением сиропа — три копейки. После мытья стеклянного стакана в специальном устройстве его использовали повторно много раз. На гигиену никто не жаловался.

Фото: gettyimages.com

Дома лучше

 

В советские времена были популярны бытовые сатураторы — сифоны. На металлический или стеклянный сосуд, наполненный простой водой, навинчивался сменный баллончик с углекислым газом. При этом пробка баллончика прокалывалась и газ поступал в сифон. Каждая семья, обладающая волшебным аппаратом, могла самостоятельно делать настоящую газировку с пузырьками прямо у себя дома.

Fanta влилась

 

Первую Coca-Cola и Fanta в России попробовали на Олимпийских играх в Москве. Интересно, что в 1974 году между правительством Советского Союза и компанией был подписан договор, согласно которому в СССР с 1979 года было начато производство «дочернего» напитка Coca-Cola — Fanta.

А первый российский завод по производству Coca-Cola стали строить после распада СССР — в 1992 году. Но это уже совсем другая история.

Почемучка: отчего шипит газировка?

Газировка или газированная вода — это любой прохладительный напиток из обычной или сладкой воды со множеством пузырьков. При этом газировка может быть слабогазированной, среднегазированной или сильногазированной — в зависимости от количества этих самых пузырьков в напитке.

Впервые газировка была изобретена в 1767 году. Химик из Великобритании Джозеф Пристли работал обычным пивоваром. Так как в пиве пузырьки появляются натуральным образом, от добавления пивных дрожжей, Джозеф решил придумать способ увеличить их количество в напитке — ведь чем больше пузырьков в пиве, тем тоньше, ярче и интереснее его вкус! Английский пивовар долго работал и в конце концов создал аппарат, названный сатуратором.

Сатуратор использовался для того, чтобы сделать любой напиток газированным. Для этого нужно было насытить напиток большим количеством углекислого газа — вещества, которое люди выделяют во время дыхания (мы поглощаем кислород, а выделяем углекислый газ).

Тогда при чём же здесь шипение? И почему вообще газировка шипит?

Почему шипит газировка

Оказывается, шипение газированным напиткам придаёт именно углекислый газ. Если бы его не было, мы бы не слышали характерный звук «Пшшш!», когда открываем бутылку с «Кока-колой» или «Дюшесом».

Углекислый газ содержится в любой газировке. И его там очень много — ведь это главный компонент напитка! Без него лимонады и минералки были бы обычной сладкой и неинтересной водой.

Когда на заводе в бутылки наливают газировку, с помощью сатуратора, того самого аппарата, о котором говорилось выше, сладкую воду газируют. Её наполняют огромным количеством углекислого газа под большим давлением. И чтобы за 10 минут весь углекислый газ не выветрился вместе с пузыриками, крышку бутылки плотно закрывают, запирая газ.

Вот и получается, что когда мы открываем крышку бутылку, весь углекислый газ рвётся наружу! Пузырики быстро-быстро выходят на поверхность, лопаются и тем самым создают особый звук — то самое шипение, которое многих так завораживает.

Почему шипящая газировка щиплет нос и рот

Наверное, многие замечали, что, когда пьёшь газировку, она не только продолжает шипеть на языке, но и начинает «колоть» в носу и в горле. Почему так происходит и связано ли это с углекислым газом? Ведь если пить обычную воду, чай или компот, то ничего «колкого» на языке не почувствуешь. 

Оказывается, да, связано! Раньше люди думали, что во всём виноваты те самые пузырьки. Сначала считалось, что когда они лопаются, то создают особую «колкость», которая раздражает рецепторы на языке. 

Но выяснилось, что все дело в угольной кислоте. Когда мы пьём газировку, часть углекислого газа превращается в пузырьки, а другая часть превращается в диоксид углерода — угольную кислоту. Колкость и небольшую остроту на языке создаёт именно она!

Для чего в воду добавляют газ

Зачем же в напитки добавляют газ? Неужели только для того, чтобы они шипели и создавали особое настроение? Вовсе нет! Газируют воду не только ради нашего веселья.

Прежде всего, углекислый газ считается одним из самых лучших консервантов. Что такое консервант? Это вещество, которое помогает жидкости сохранить свою свежесть и полезные свойства на долгий срок. Например, если насытить углекислым газом обычную воду, то её можно спокойно перевозить в магазины самых дальних уголков страны, не беспокоясь, что она испортится во время транспортировки и долгого хранения.

Ещё одна причина — вкусовые качества. К примеру, настоящая минеральная вода, добытая из глубоких скважин, имеет специфический запах и вкус — далеко не каждый согласится её пить в натуральном виде. А вот если добавить туда газа с помощью сатуратора, то вкус минералки станет мягче и приятнее. 

Не зря ещё во времена существования Советского Союза на улицах стояли большие аппарты-сатураторы. С их помощью можно было газировать воду со сладким сиропом. И в жару такая шипящая газировка лучше всего утоляла жажду!

Итак, почему шипит газировка? Шипящие звуки при открывании бутылки и питье образуются из-за углекислого газа, входящего в состав газированных напитков. Углекислый газ создаёт пузырьки, которые красиво поднимаются на поверхность и лопаются. Чем больше пузырьков и чем меньше они по размеру, тем дольше и громче шипит напиток.

Материал подготовлен при поддержке

Чем газируют воду в бутылках

Природная газированная вода известна человечеству с древних времен, а вотискусственное газирование воды запатентовали почти два века назад, в первой половине 19-го века. Сегодня процесс насыщения воды газом воды поставлен на широкую основу.

 

Способы газирования

Вопросы от потребителей, чем газируют воду в бутылках и не вредна ли она для организма, встречаются довольно часто.

Современных способов сделать воду газированной всего два:

  •  механический;

  •  химический.

Механический метод газирования заключается в том, что воду насыщают диоксидом углерода. Первоначально ее охлаждают и с помощью специального оборудования из нее убирается лишний воздух.

Затем в специальных аппаратах (акратофорах, металлических танках, сифонах или сатураторах) в подготовленную воду вводят диоксид углерода (углекислый газ). Происходит насыщение углекислым газом. Обычно соблюдается пропорция 5-10 грамм газа на один литр воды.

Двуокись углерода не только обеззараживает воду и очищает ее от вредных примесей, вирусов и микробов. Углекислый газ является отличным консервантом, благодаря ему увеличиваются сроки хранения.

Как газируют воду химическим методом? В нее добавляют кислоту и пищевую соду в пропорциях, которые определены по технологии. Таким образом получается сельтерская вода или содовая.

В сельтерской воде отсутствуют соли натрия, а содовая насыщена минеральными компонентами.

Виды газированной воды

Газированная вода делится на четыре группы (в зависимости от насыщения солями):

  1.  Питьевая (содержит не более 0,5 г солей на 1 литр) ее применяют для приготовления пищи и питья.

  2.  Столовая (солей входит не более 1 грамма на литр). Служит для изготовления прохладительных напитков.

  3.  Лечебно-столовая (содержание солей колеблется от 1 до 10 г/л). Не рекомендуется, чтобы готовить на ней пищу.

  4.  Лечебная (состав солей более 10 граммов ).

В свою очередь лечебная вода, насыщенная газами, подразделяется на:

  •  хлоридную;

  •  сульфатную;

  •  гидрокарбонатную.

Полезные свойства и предосторожности

Газированная вода не только отлично утоляет жажду, но и насыщает организмполезными микроэлементами. Она отлично очищает органы от продуктов вредных веществ, продуктов распада, разжижает кровь.

Однако стоит помнить о том, что злоупотребление газировкой может негативно влиять на слизистую желудка. Так что людям, у которых есть заболевания в этой области, стоит пить ее в небольших количествах.

Горькая правда о сладкой газировке

Наш организм на 60% состоит из воды, и каждый человек по–разному поддерживает ежедневный жидкостный баланс — кто–то предпочитает кофе, чай, соки, а кому–то нравится сладкая газировка.

Так или иначе основой любого напитка является вода. Однако кроме нее, в состав шипучек входят и другие вещества: углекислый газ, сахар, искусственные подсластители (аспартам, сахарин, цикламат и др.), органические кислоты (лимонная, яблочная, ортофосфорная), красители, ароматизаторы, кофеин и т.д. В последние годы активно изучается влияние указанных компонентов на здоровье человека, и выводы ученых отнюдь не в пользу сладких прохладительных напитков. Более того, большинство специалистов–диетологов ставят газировку на одно из первых мест в списке наиболее вредных продуктов.

Разумеется, выпитый стакан лимонада не повредит взрослому здоровому организму. В то же время систематическое употребление большого количества «химических коктейлей» может самым неблагоприятным образом сказаться на вашем самочувствии. В чем же заключается вредное влияние сладкой газировки? Как известно, чем больше сахара содержится в газировке, тем выше калорийность. Для ее снижения производители используют чаще всего синтетические сахарозаменители. Действительно, у напитков с подсластителями энергетическая ценность весьма низкая, но от этого они не становятся диетическими. Так называемые легкие калории, которые поступили с жидкостью, все равно быстро утилизируются (преимущественно в жир), а резкие перепады уровня глюкозы в крови могут привести к развитию сахарного диабета, ожирения и другим эндокринным недугам. Кроме того, аспартам и другие подсластители усиливают аппетит, тем самым провоцируя набор лишнего веса. В свою очередь, избыточный вес и диабет приводят к атеросклерозу, болезням сердца и сосудов. Негативное влияние заменителей сахара может сказываться и на других органах: ксилит провоцирует развитие мочекаменной болезни, аспартам и сорбитол ухудшают зрение, цикламат натрия является канцерогеном. Вероятно, поэтому в «жидком рейтинге» самых вредных безалкогольных напитков сладкая газировка занимает непочетное первое место.

Шипит лимонад за счет присутствия в нем углекислого газа. Углекислота, содержащаяся в любой газировке, сама по себе безвредна, но ее присутствие в питьевой воде усиливает секрецию желудочного сока и повышает его кислотность, что крайне нежелательно для пациентов, страдающих гастритом, язвенной болезнью и другими болезнями пищеварительного тракта. Все без исключения газированные напитки содержат различные консерванты (например, бензоат натрия, сорбит калия) и прочие Е–добавки, которые также оказывают крайне агрессивное воздействие на слизистую оболочку пищевода и желудка и обладают канцерогенным эффектом. Цветная газировка (особенно сильно охлажденная) вредна и для наших зубов — содержащиеся в ней лимонная и яблочная кислота разрушают зубную эмаль. Еще более опасна ортофосфорная кислота, способная связываться с ионами кальция и вымывать его из костей. А это чревато развитием камнеобразования и остеопороза — заболевания, при котором кости становятся более пористыми и хрупкими. Всем известные кофеинсодержащие напитки обладают диуретическим эффектом и тем самым способствует еще большему обезвоживанию и только усиливают жажду. Кофеин также может вызывать бессонницу и повышение кровяного давления. Таким образом, сладкая газированная вода может быть относительно полезной лишь в одном случае: когда организму срочно нужно некоторое количество быстрых калорий. В подобных ситуациях (например, после длительного заплыва, езды на велосипеде или пробежки) газировка способна почти мгновенно восполнить потраченную энергию.

Каждый решает сам, что ему пить и в каком количестве. Не злоупотребляйте газировкой и обязательно прислушайтесь к мнению экспертов: хотите утолить жажду — пейте воду! Помните: приятные на вкус напитки не всегда являются полезными!

 

Владимир ХРЫЩАНОВИЧ, доктор медицинских наук.

Сайт газеты СБ «Беларусь сегодня»

Почему люди начали использовать CO2 (вместо, например, кислорода) для газированных напитков?

CO 2 имеет приятный вкус! Газированная вода на самом деле является слабым раствором углекислоты; это то, что вы пробуете. Это как «соль и перец», но для воды.

Слегка кислая вода обычно популярна, поэтому лимонный сок иногда используется, чтобы испортить кувшин воды в периоды, когда нет газированной воды.

Газированная вода высвобождает пузырьки CO 2 в течение многих минут после сброса давления (риформинг растворенной углекислоты), что является важным эффектом представления, которого обычно не имеют другие газы.

Во многих странах местное водоснабжение слабо щелочное (из-за очень распространенной известняковой породы), и это может оставить неприятный привкус и сделать еду во рту на вкус мыльной. Добавление слабых кислот в воду помогает нейтрализовать этот эффект.

Во всем мире в некоторых счастливых городах есть природные источники с шипучей водой (газированная вода), и искусственная газированная вода просто имитирует это. В истории люди часто путешествовали на большие расстояния, чтобы попробовать шипучую воду, поэтому их популярность хорошо известна.

Азот используется для повышения давления воды в пивоварении и кулинарии, так как он оставляет мало вкуса или вообще не имеет его и, как правило, не образует других химических соединений. Он используется в основном, когда требуются пузырьки, но не кислый вкус.

Кислород непригоден для повышения давления воды, так как очень мало может быть растворено при нормальном давлении соды, и он не имеет вкуса, но может легко образовывать нежелательные химические соединения.

В 18 веке Джозеф Пристли был первым, кто задокументировал это открытие производства. Он точно отметил, что это было вкусно, и что это было похоже на немецкую воду Selters. Он открывал «воздух» (газы) и однозначно идентифицировал немало разных газов. CO 2 был единственным, что он перечислил как хороший вкус. Его дешевым источником CO 2 были бродящие зерна из близлежащей пивоварни.

Газированные напитки — ОГАУЗ ‘Поликлиника №10’

   Задумывались ли Вы о том, что содержится в сладкой газированной воде? Производители подобных напитков давно уже не делают секрет из этого – там всевозможные красители, ароматизаторы, различные кислоты, усилители вкуса, а также углекислый газ. Но как все эти компоненты воздействуют на организм?
   Каждый газированный напиток имеет в составе сахар или его заменитель. В 100 мл, как правило, содержится 40-50 ккал. Это все равно что выпить один стакан чая, положив туда 5 ложек сахара. А газировку обычно пьют не стаканами, а литрами. Особенно в летнюю жаркую пору. Несложно сделать вывод, какое количество сахара мы употребляем, выпив всего одну баночку газированного напитка. Таким образом наш организм пополняется большим количеством рафинированных сахаров, которые способны вызвать сердечно-сосудистые заболевания, ожирение, сахарный диабет и кариес.
   Углекислый газ способствует тому, что растворимый в воде сахар быстро поступает в печень и кровь. При этом в организме человека мгновенно увеличивается количество инсулина. И сразу же чрезмерно вырабатывается дофамин – гормон, который в организме должен быть в умеренном количестве. Отсюда и гипертония, признаки атеросклероза, камни в почках и другие тяжелые заболевания.
   Кроме вредных сахаров сладкие газированные воды богаты кислотами, такими, как лимонная и ортофосфорная. Они раздражают слизистую желудка и кишечника. А что касается зубов, то стоматологи просто категорически против потребления подобных напитков. Они сильно разрушают зубную эмаль. Сейчас в газированных напитках в качестве консерванта используют бензоат натрия (Е211). А, как заявляют специалисты-диетологи, он является сильным канцерогеном.
   В последнее время практикуют добавление в газировку витамин С. А при взаимодействии аскорбиновой кислоты с бензоатом натрия выделяется токсичный бензол. Также в качестве тонизирующего средства добавляют кофеин, вместо которого раньше использовали листья растения кока (отсюда и Кока-кола). Но специалистами была обнаружена наркотическая зависимость от этих листьев, и его запретили использовать в пищевой промышленности, заменив кофеином. Однако он тоже возбуждает нервную систему, повышает давление и вызывает зависимость.
   Новое исследование показывает, что употребление даже одного стакана газировки в день может вызвать изменения в клетках вашего организма, которые приводят к преждевременному старению. Все дело в теломерах — защитных колпачках на концах наших хромосом. Исследования показали, что теломеры, как правило, сокращаются в размерах (становятся короче), когда мы становимся старше. Новое исследование предполагает, что газированные напитки ускоряют этот процесс.
«Укороченные теломеры является сильным предиктором развития хронических заболеваний в более раннем возрасте,» говорит соавтор исследования доктор Элисса Эпел, директор Университета Калифорнии, — «Таким образом, в дополнение к ожирению, есть еще один способ влияния газированных напитков на наше здоровье.»
   В самом деле, очевидно, эффект влияния содовых напитков на длину теломер, примерно сопоставим с эффектом, вызванного курением. Для исследования ученые измеряли длину теломер в ДНК, взятых у 5309 здоровых мужчин и женщин в возрасте от 20 до 65 лет, а затем проанализировали, сколько подслащенных газированных напитков пил каждый из подопытных добровольцев на регулярной основе. Исследования проводились 3 года. Исследователи обнаружили, что теломеры людей, потреблявших по 1 стакану и более газированных напитков, показали результаты более 4,6 лет биологического старения. Причем, ускорение биологического старения происходило независимо от возраста, расы, дохода и уровня образования участников эксперимента.

Попробуйте заменить вредную сладкую воду соком, морсом, холодным чаем или фруктово-ягодными компотами. Это намного полезнее и вкуснее. Если не можете сразу перейти на обычную питьевую воду, специалисты рекомендуют добавлять в нее несколько капель свежевыжатого лимонного сока. Ну а если Вам по вкусу напитки с газом, пейте газированную минеральную воду. Можно и туда добавить дольку лимона.

Газация как полезная функция в кулерах для воды

Если бы таких устройств не существовало, то их стоило бы обязательно придумать: вряд ли что-либо еще может так гармонично дополнять воду, налитую в стакан как игристые пузырьки, возникающие из ничего и поднимающиеся на поверхность.

Системой газирования воды углекислым газом могут быть оснащены все типы кулеров для воды. ООО «СОЛФЕРИНО» также готово предложить вам модели кулеров с функцией газирования воды, а также модели пурифайеров с газацией.

Газированные напитки — это напитки, содержащие растворенный углекислый газ (другие названия: диоксид углерода, двуокись углерода, углекислота, бикарбонат, СО2). Газированные напитки обладают освежающими свойствами, быстро утоляют жажду, приятны на вкус и отличаются, так называемой, «игристостью» — интенсивным и продолжительным выделением пузырьков газа. Освежающие и вкусовые свойства газированных напитков наиболее полно проявляются, когда они охлаждены до температуры 10—12°С.

Газированная питьевая вода в кулере, пурифайере или водораздатчике (POU) получается искусственно при насыщении воды углекислым газом в специальных устройствах, называемых сатураторами (другое название: карбонизаторы).

Сатурация — это насыщение жидкости углекислым газом (от лат. saturatio — насыщение). Степень насыщения напитков углекислым газом может быть разной. Технические документы по производству напитков Российской Федерации регламентируют содержание СО2 не более 10 г/л (1%). Как правило, напитки насыщают двуокисью углерода до концентрации 0,3 — 0,6%. Углекислота наряду с освежающим эффектом обладает консервирующим (дезинфицирующим, обеззараживающим, антимикробным) свойством, т. к. СО2 снижает pH напитка и оказывает бактерицидное воздействие на некоторые микроорганизмы.

Для работы сатуратора нужен баллон с углекислым газом — одноразовый или заряжаемый многоразовый. Компания «СОЛФЕРИНО» предлагает своим клиентам одноразовые баллоны, заправленные в Италии углекислым газом пищевого качества. Одного такого баллона вам хватит на производство до 100 литров газировки. Большого заряжаемого пятилитрового баллона хватит на большее количество газировки. Однако, пользоваться заряжаемым баллоном довольно хлопотно, т.к. вам придётся размещать его вне аппарата, а также искать место,где можно заправить баллон газом.

Как вода газируется? Все, что вам нужно знать

Газированная вода бывает нескольких видов, включая газированную воду, газированную воду и даже сельтерскую воду. Но, если все сказано и сделано, все формы газированной воды создаются, когда вода насыщается углекислым газом под давлением, в результате чего образуются эти маленькие и знакомые пузырьки. Когда это происходит, вода становится шипучей и приятнее для ваших вкусовых рецепторов.

Давайте подробнее рассмотрим, что входит в состав этого замечательного игристого напитка и как можно газировать воду, чтобы выпить весело.

Сначала вам понадобится углекислый газ

Двуокись углерода — негорючий газ без цвета, запаха и запаха, который является одним из самых распространенных газов в нашей атмосфере. Он существует в твердом, жидком или газообразном состоянии и используется во многих химических процессах, в том числе для охлаждения и охлаждения. Пузырьки образуются, когда CO2 попадает в обычную негазированную воду под давлением.

Для карбонизации воды давление должно оставаться

Если вам нравится вкус и ощущение пузырящейся воды на языке, и вы пытаетесь бросить пить сладкие газированные напитки, возможно, вы подумали о самогазировании воды.Все, что вам действительно нужно, это холодная вода, давление и контакт с поверхностью, чтобы создать эти мощные пузыри.

Если вы используете более теплую воду, вы обнаружите, что напиток станет мягким намного быстрее. Это связано с тем, что молекулы CO2 (как и все молекулы) намного более активны при высоких температурах и могут гораздо легче улетучиваться.

Для успешной карбонизации воды с помощью баллона с CO2 газовый регулирующий клапан должен быть установлен на 55 фунтов на квадратный дюйм, чтобы давление подачи оставалось на уровне около 12 фунтов на квадратный дюйм. Обратите внимание, что большая часть коммерческой газированной воды газирована только до примерно 20 фунтов на квадратный дюйм, что недостаточно для того, чтобы ваши пузыри пузырились, когда вы начали наливать и пить газированный напиток.

Кислота и карбонизация

Процесс карбонизации также изменяет вкус воды и придает ей восхитительный вкус, который многие из нас любят. Этот укус вызывается кислотой, когда углекислый газ растворяется в воде, а затем вступает в реакцию с ней, образуя угольную кислоту.

Хотя этот тип кислоты является слабым, он является неотъемлемой частью процесса карбонизации, и именно благодаря ему мы получаем шипучесть и укус, который мы так жаждем.

Карбонизация своими руками — вы можете это сделать!

Регуляторы, трубки и зажимы

можно использовать для создания вашей собственной системы самогазирования, а в прошлом потребители готовили газированную воду дома, используя старомодные бутылки из-под сельтерской воды.Он включал в себя сифон для газировки и прикрепленный к нему газовый баллон, который газировал воду, так же, как система внутри диспенсеров для взбитых сливок.

Но вам не нужно идти по этому сложному и трудоемкому пути, чтобы получить отличную свежую самогазированную воду.

SodaStream упрощает и упрощает процесс самогазирования

Другой вариант — SodaStream. Это быстрый и простой способ в одно касание, который вы можете использовать для приготовления любимой газированной воды и напитков дома, мгновенно и в любое время. Вы просто поворачиваете баллон с CO2, нажимаете кнопку, чтобы он начал шипеть, и наливаете свои вкусные напитки в свои любимые бутылки или стаканы. Вы сэкономите на еженедельных счетах за продуктами, и вам больше никогда не придется выходить в магазин за газированной водой!

SodaStream нагнетает углекислый газ в обычную водопроводную воду, чтобы она стала газированной. Газ хранится внутри баллона с углекислым газом под высоким давлением и выходит только тогда, когда впрыскивается в многоразовые бутылки с напитками.

Итак, теперь, когда вы знаете, как можно приготовить газированную воду и как SodaStreaming может сделать весь процесс проще, мгновенно и увлекательно, это действительно легкая задача.Возьмите в руки машину для самогазирования SodaStream, и пусть хорошие, гидратированные времена начнут кипеть!

Чтобы получить дополнительную информацию и заказать собственную машину SodaStream, щелкните здесь!

Почему безалкогольные напитки шипят?

Если вы регулярно употребляете безалкогольные напитки, вы знакомы с восхитительным газированным вкусом, который наполняет ваш рот каждый раз, когда вы пьете. Шипучесть или газированность содовой — вот что делает процесс полноценным. Без пузырящейся газировки у вас не будет ничего, кроме плоских сиропообразных напитков.Вот где вступает в действие углекислый газ. CO2 — это невидимый газ, который добавляют в безалкогольные напитки для получения необходимого уровня шипения для вашего удовольствия.

Что такое СО2?

CO2, или диоксид углерода, представляет собой природный газ, который также может производиться в промышленных масштабах. Мы, люди, выдыхаем CO2 каждый раз, когда выдыхаем. Он чистый и в основном безвкусный, но безопасен для употребления людьми в этой форме. Углекислый газ — отличный выбор для использования в газированных продуктах, поскольку он легко впитывается в жидкости, включая безалкогольные напитки, с образованием крошечных пузырьков.CO2 также служит защитной мерой, которая сохраняет прохладительный напиток свежим и предотвращает рост бактерий в жидкости во время хранения.

Приготовление безалкогольных напитков / Pop Fizzy

Карбонизация соды возникает, когда углекислый газ закачивают в банку с газировкой или бутылку, а затем выдерживают под давлением. Пока банка или бутылка закрыты, CO2 остается в основном стабильным. Однако, если напиток встряхивается или крышка открывается, крошечные пузырьки CO2 лопаются. Когда вы делаете глоток напитка, вы чувствуете, как пузыри лопаются у вас на языке, что создает ощущение шипения во рту.Если вы когда-нибудь случайно взорвали газированный напиток, встряхнув его или уронив, вы увидите, как пузыри расширяются и лопаются, и даже услышите их.

Покупка CO2

Домашние пивовары соды должны быть знакомы с процессом добавления газировки в газировку в домашних условиях. Процесс прост и обычно включает небольшой баллон с CO2, который может добавлять к жидкости крошечные выбросы газа до того, как он будет запечатан. Если вы регулярно выполняете операцию по розливу в бутылки, вам нужно будет часто пополнять баллоны с CO2.VS Carbonics предлагает баллоны с CO2 в Майами нескольких размеров, чтобы удовлетворить ваши потребности, они даже могут создавать индивидуальные газовые смеси специально для вашего напитка. У нас также есть местная доставка в короткие сроки и регулярные графики доставки, чтобы мы могли стабильно поступать CO2. CO2 — очень важная составляющая того, что делает газировку такой вкусной, и без нее некоторые из наших самых любимых напитков были бы плоскими. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о баллонах с CO2 для вашей газированной машины.


13.4: Растворы газов в воде — как газированные напитки получают газ

Цели обучения

  • Объясните, как температура и давление влияют на растворимость газов.

В предыдущем модуле этой главы обсуждалось влияние сил межмолекулярного притяжения на образование раствора. Химические структуры растворенного вещества и растворителя определяют типы возможных сил и, следовательно, являются важными факторами при определении растворимости. Например, в аналогичных условиях растворимость кислорода в воде примерно в три раза больше, чем у гелия, но в 100 раз меньше растворимости хлорметана, CHCl 3 . Принимая во внимание роль химической структуры растворителя, обратите внимание, что растворимость кислорода в жидком углеводородном гексане, C 6 H 14 , примерно в 20 раз больше, чем в воде.

Другие факторы также влияют на растворимость данного вещества в данном растворителе. Одним из таких факторов является температура, растворимость газа обычно снижается с повышением температуры (Рисунок \ (\ PageIndex {1} \)). Это одно из основных последствий теплового загрязнения природных водоемов.

style = «ширина: 449 пикселей; высота: 469 пикселей;» src = «/ @ api / deki / files / 59218 / CNX_Chem_11_03_gasdissolv.jpg» /> Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Растворимость этих газов в воде уменьшается с повышением температуры. Все растворимости измеряли при постоянном давлении газа 101,3 кПа (1 атм) над растворами.

Когда температура реки, озера или ручья повышается до аномально высокой, обычно из-за сброса горячей воды в результате какого-либо промышленного процесса, растворимость кислорода в воде снижается. Пониженный уровень растворенного кислорода может иметь серьезные последствия для здоровья водных экосистем и, в тяжелых случаях, может привести к крупномасштабной гибели рыбы (рис. \ (\ PageIndex {2} \)).

«src =» / @ api / deki / files / 59220 / CNX_Chem_11_03_O2dissolv.1.jpg «/> Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): (а) Маленькие пузырьки воздуха в этом стакане с охлажденной водой образовались, когда вода нагрелась до комнатной температуры и растворимость растворенного в ней воздуха уменьшилась. (b) Пониженная растворимость кислорода в природных водах, подверженных тепловому загрязнению, может привести к крупномасштабной гибели рыбы.(Кредит а: модификация работы Лиз Уэст; кредит б: модификация работы Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США.)

На растворимость газообразного растворенного вещества также влияет парциальное давление растворенного вещества в газе, которому подвергается раствор. . Растворимость газа увеличивается с увеличением давления газа. Газированные напитки — прекрасная иллюстрация этой взаимосвязи. Процесс газирования включает в себя воздействие на напиток относительно высокого давления газообразного диоксида углерода и затем герметизацию контейнера с напитком, тем самым насыщая напиток CO 2 при этом давлении.Когда контейнер с напитком открывается, слышится знакомое шипение, когда давление углекислого газа сбрасывается, и обычно видно, что часть растворенного углекислого газа выходит из раствора в виде маленьких пузырьков (Рисунок \ (\ PageIndex {3} \) ). На данный момент напиток на перенасыщен диоксидом углерода на , и со временем концентрация растворенного диоксида углерода снизится до своего равновесного значения, и напиток станет «плоским».

Рис. 1 \ (\ PageIndex {3} \): Открытие бутылки с газированным напитком снижает давление газообразного углекислого газа над напитком.Растворимость CO 2 , таким образом, снижается, и можно увидеть некоторое количество растворенного диоксида углерода, покидающее раствор в виде небольших пузырьков газа. (Кредит: модификация работы Деррика Кутзи.)

«Физз»

Растворение в жидкости, также известное как шипение, обычно происходит с участием диоксида углерода под высоким давлением. Когда давление снижается, диоксид углерода выделяется из раствора в виде маленьких пузырьков, что приводит к тому, что раствор становится шипучим или шипучим. Типичный пример — растворение углекислого газа в воде, в результате чего вода становится газированной.

Двуокись углерода плохо растворяется в воде, поэтому при сбросе давления он выделяется в газ. Этот процесс обычно представлен следующей реакцией, в которой разбавленный раствор угольной кислоты в воде под давлением выделяет газообразный диоксид углерода при декомпрессии:

\ [H_2CO_ {3 (водн.)} → H_2O _ {(l)} + CO_ {2 (g)} \]

Проще говоря, это результат химической реакции, протекающей в жидкости, в результате которой образуется газообразный продукт.

Для многих газообразных растворенных веществ соотношение между растворимостью C г и парциальным давлением P г является пропорциональным:

\ [C_ \ ce {g} = kP_ \ ce {g} \]

, где k — константа пропорциональности, которая зависит от идентичности газообразного растворенного вещества и растворителя, а также от температуры раствора. Это математическая формулировка закона Генри: Количество идеального газа, растворяющегося в определенном объеме жидкости, прямо пропорционально давлению газа.

Пример \ (\ PageIndex {1} \): Применение закона Генри

При 20 ° C концентрация растворенного кислорода в воде, подверженной воздействию газообразного кислорода при парциальном давлении 101,3 кПа (760 торр), составляет 1,38 × 10 −3 моль л −1 . Используйте закон Генри, чтобы определить растворимость кислорода при его парциальном давлении 20.7 кПа (155 торр), приблизительное давление кислорода в земной атмосфере.

Решение

Согласно закону Генри, для идеального раствора растворимость, C г , газа (1,38 × 10 −3 моль л −1 , в данном случае) прямо пропорциональна давлению, P г , нерастворенного газа над раствором (в данном случае 101,3 кПа, или 760 торр). Поскольку мы знаем как C g , так и P g , мы можем изменить это выражение, чтобы найти k . {−1}} \)

Обратите внимание, что для выражения величин, участвующих в такого рода вычислениях, могут использоваться различные единицы. Допускается любая комбинация единиц, которая подчиняется ограничениям размерного анализа.

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

Образец воды при 0 ° C объемом 100,0 мл в атмосфере, содержащей газообразное растворенное вещество при 20,26 кПа (152 торр), привело к растворению 1,45 × 10 -3 г растворенного вещества. Используйте закон Генри, чтобы определить растворимость этого газообразного растворенного вещества, когда его давление равно 101.3 кПа (760 торр).

Ответ

7,25 × 10 −3 г

Пример: декомпрессионная болезнь («изгибы»)

Декомпрессионная болезнь (ДКБ) или «изгибы» — это эффект повышенного давления воздуха, вдыхаемого аквалангистами при плавании под водой на значительной глубине. В дополнение к давлению, оказываемому атмосферой, водолазы подвергаются дополнительному давлению из-за воды над ними, испытывая увеличение примерно на 1 атм на каждые 10 м глубины. Следовательно, воздух, вдыхаемый водолазом во время погружения, содержит газы при соответствующем более высоком давлении окружающей среды, и концентрация газов, растворенных в крови водолаза, пропорционально выше в соответствии с законом Генри.

По мере того, как ныряльщик поднимается на поверхность воды, давление окружающей среды уменьшается, и растворенные газы становятся менее растворимыми. Если всплытие слишком быстрое, газы, выходящие из крови дайвера, могут образовывать пузырьки, которые могут вызывать различные симптомы, от сыпи и боли в суставах до паралича и смерти.Чтобы избежать DCS, дайверы должны подниматься с глубины на относительно медленных скоростях (10 или 20 м / мин) или иным образом делать несколько декомпрессионных остановок, делая паузу на несколько минут на заданной глубине во время всплытия. Когда эти превентивные меры оказываются безуспешными, дайверам с ДКБ часто проводят гипербарическую кислородную терапию в сосудах под давлением, называемых декомпрессионными (или рекомпрессионными) камерами (рис. \ (\ PageIndex {4} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): (a) Водолазы ВМС США проходят обучение в рекомпрессионной камере.(б) Дайверы получают гипербарическую кислородную терапию.

Отклонения от закона Генри наблюдаются, когда происходит химическая реакция между газообразным растворенным веществом и растворителем. Таким образом, например, растворимость аммиака в воде не увеличивается так быстро с увеличением давления, как предсказывается законом, потому что аммиак, являясь основанием, до некоторой степени реагирует с водой с образованием ионов аммония и гидроксид-ионов.

«src =» / @ api / deki / files / 59223 / CNX_Chem_11_02_ammonia1_img.jpg «/>

Газы могут образовывать перенасыщенные растворы.Если раствор газа в жидкости готовится либо при низкой температуре, либо под давлением (или в обоих случаях), то по мере того, как раствор нагревается или когда давление газа снижается, раствор может стать перенасыщенным.

Авторы и авторства

Эта страница была создана на основе содержимого следующими участниками и отредактирована (тематически или всесторонне) командой разработчиков LibreTexts в соответствии со стилем, представлением и качеством платформы:

Химия поп-музыки | Давайте поговорим о науке

AB Химия 20 (2007 г. , обновлено 2014 г.) 11 Блок B: Формы вещества: газы

AB Химия 20 (2007 г., обновлено 2014 г.) 11 Блок C: Вещество как растворы, кислоты и основания

AB Химия 30 (2007 г., обновлено 2014 г.) 12 Блок D: Химическое равновесие с акцентом на кислотно-щелочные системы

AB Наука о знаниях и трудоустройстве 10-4 (2006) 10 Блок A: Исследование свойств материи

AB Наука о знаниях и трудоустройстве 20-4 (2006) 11 Блок A: Применение материи и химических изменений

AB Наука о знаниях и возможностях трудоустройства 8, 9 (пересмотрено в 2009 г.) 9 Блок C: Химия окружающей среды

AB Наука 10 (2005 г., обновлено в 2015 г.) 10 Блок A: Энергия и материя в химических изменениях

AB Наука 14 (2003 г., обновлено 2014 г.) 10 Блок A: Исследование свойств материи

AB Наука 20 (2007 г., обновлено 2014 г.) 11 Блок A: Химические изменения

AB Наука 24 (2003 г., обновлено 2014 г.) 11 Блок A: Применение материи и химических изменений

AB Наука 7-8-9 (2003 г. , обновлено в 2014 г.) 9 Блок C: Химия окружающей среды

до н.э Химия 11 (июнь 2018) 11 Большая идея: материя и энергия сохраняются в химических реакциях.

до н.э Химия 11 (июнь 2018) 11 Большая идея: растворимость в растворе определяется природой растворенного вещества и растворителя.

до н.э Химия 11 (июнь 2018) 11 Большая идея: моль — это величина, позволяющая измерить атомы и молекулы.

до н.э Химия 12 (июнь 2018) 12 Основная идея: сила кислоты или основания зависит от степени диссоциации ионов.

до н.э Химия 12 (июнь 2018) 12 Большая идея: динамическое равновесие может быть нарушено изменением окружающих условий.

до н.э Химия 12 (июнь 2018) 12 Большая идея: насыщенные растворы — это системы в равновесии.

до н.э Science Grade 10 (март 2018 г.) 10 Большая идея: изменение энергии требуется, поскольку атомы перестраиваются в химических процессах.

МБ Химия 11 класс (2006) 11 Тема 2: Газы и атмосфера

МБ Химия 11 класс (2006) 11 Тема 4: Решения

МБ 12 класс химии (2013) 12 Тема 1: Реакции в водных растворах.

МБ 12 класс химии (2013) 12 Тема 4: Химическое равновесие

МБ 12 класс химии (2013) 12 Тема 5: Кислоты и основания

МБ Старший 2 науки (2001) 10 Кластер 2: химия в действии

NB Химия 111/112 (2009) 11 Блок 2: Стехиометрия

NB Химия 121/122 (2009) 12 Блок 2: От растворов к кинетике к равновесию

NB Химия 121/122 (2009) 12 Блок 3: Кислоты и Основания

NB Chimie 11e année 52311/52312 (2007) (только на французском языке) 11 1.Matiere et liaisons

NB Chimie 11e année 52311/52312 (2007) (только на французском языке) 11 3. Решения

NB Chimie 11e année 52311/52312 (2007) (только на французском языке) 11 4. Газ

NB 10 класс естественных наук (2002) 10 Физическая наука: химические реакции

NL Химия 2202 (2018) 11 Блок 1: Стехиометрия

NL Химия 2202 (2018) 11 Блок 2: От структур к свойствам

NL Химия 3202 (2005) 12 Блок 1: От кинетики к равновесию

NL Химия 3202 (2005) 12 Блок 2: Кислоты и Основания

NL Наука 1206 (2018) 10 Блок 2: Химические реакции

NL Наука 3200 (2005) 12 Блок 1: Химические реакции

NL Естественные науки 7 класс (2013 г. ) 7 Блок 3: Смеси и растворы

NS Химия 12 (2003) 12 Кислоты и основания

NS Химия 12 (2003) 12 Растворы, кинетика и равновесие

NS Наука 10 (2012) 10 Физическая наука: химические реакции

NT Химия 20 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 11 Блок B: Формы вещества: газы

NT Химия 20 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 11 Блок C: Вещество как растворы, кислоты и основания

NT Химия 30 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 12 Блок D: Химическое равновесие с акцентом на кислотно-щелочные системы

NT Наука о знаниях и трудоустройстве 10-4 (Альберта, 2006 г.) 10 Блок A: Исследование свойств материи

NT Наука о знаниях и трудоустройстве 20-4 (Альберта, 2006 г.) 11 Блок A: Применение материи и химических изменений

NT Наука о знаниях и возможности трудоустройства 9 (Альберта, редакция 2009 г.) 9 Блок C: Химия окружающей среды

NT Наука 10 (Альберта, 2005 г. , обновлено в 2015 г.) 10 Блок A: Энергия и материя в химических изменениях

NT Наука 14 (Альберта, 2003 г., обновлено 2014 г.) 10 Блок A: Исследование свойств материи

NT Наука 20 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 11 Блок A: Химические изменения

NT Наука 24 (Альберта, 2003 г., обновлено 2014 г.) 11 Блок A: Применение материи и химических изменений

НУ Химия 20 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 11 Блок B: Формы вещества: газы

НУ Химия 20 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 11 Блок C: Вещество как растворы, кислоты и основания

НУ Химия 30 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 12 Блок D: Химическое равновесие с акцентом на кислотно-щелочные системы

НУ Наука о знаниях и трудоустройстве 10-4 (2006) 10 Блок A: Исследование свойств материи

НУ Наука о знаниях и трудоустройстве 20-4 (Альберта, 2006 г.) 11 Блок A: Применение материи и химических изменений

НУ Наука 10 (2005 г. , обновлено в 2015 г.) 10 Блок A: Энергия и материя в химических изменениях

НУ Наука 14 (2003 г., обновлено 2014 г.) 10 Блок A: Исследование свойств материи

НУ Наука 20 (Альберта, 2007 г., обновлено 2014 г.) 11 Блок A: Химические изменения

НУ Наука 24 (Альберта, 2003 г., обновлено 2014 г.) 11 Блок A: Применение материи и химических изменений

НА Химия, 11 класс, ВУЗ (СЧ4У) 11 Нить C: химические реакции

НА Химия, 11 класс, ВУЗ (СЧ4У) 11 Строка E: Растворы и растворимость

НА Химия, 11 класс, ВУЗ (СЧ4У) 11 Направление F: Газы и химия атмосферы

НА Химия, 12 класс, ВУЗ (СЧ5У) 12 Строка E: химические системы и равновесие

НА Естественные науки, академический класс 10 (SNC2D) 10 Нить C: химические реакции

НА Прикладная наука 10 класс (SNC2P) (2008) 10 Нить C: химические реакции и их практическое применение

НА Естественные науки, 12 класс, рабочее место (SNC4E) 12 Направление C: химические вещества в потребительских товарах

PE Химия 521A (2006) 11 От структур к свойствам

PE Химия 621А (2006) 12 Кислоты и основания

PE Химия 621А (2006) 12 От растворов к кинетике к равновесию

PE Наука 421A (2005) 10 Блок 3: Химические реакции

PE Science 421A (проект, 2018 г. ) 10 СК 2.2 Проанализируйте химические реакции в реальном мире, применяя принципы химической реактивности

PE Наука 431A (без даты) 10 Блок 2: Химические реакции

КК Прикладная наука и технологии Раздел III Материальный мир

КК Химия Раздел V Химическое равновесие

КК Химия Раздел V Газы

КК Экологическая наука и технологии Раздел IV Материальный мир

КК Наука и технология Секция I Материальный мир: Организация

КК Наука и технология Раздел II Материальный мир: Организация

КК Наука и технология Раздел III Материальный мир

КК Наука и технология Раздел IV Материальный мир

КК Наука и окружающая среда Раздел IV Материальный мир

SK Химия 30 (2016) 12 Химическое равновесие

SK Физические науки 20 (2016) 11 Основы химии

YT Chemistry 11 (Британская Колумбия, июнь 2018 г.) 11 Большая идея: материя и энергия сохраняются в химических реакциях.

YT Chemistry 11 (Британская Колумбия, июнь 2018 г.) 11 Большая идея: растворимость в растворе определяется природой растворенного вещества и растворителя.

YT Chemistry 11 (Британская Колумбия, июнь 2018 г.) 11 Большая идея: моль — это величина, позволяющая измерить атомы и молекулы.

YT Chemistry 12 (Британская Колумбия, июнь 2018 г.) 12 Основная идея: сила кислоты или основания зависит от степени диссоциации ионов.

YT Chemistry 12 (Британская Колумбия, июнь 2018 г.) 12 Большая идея: динамическое равновесие может быть нарушено изменением окружающих условий.

YT Chemistry 12 (Британская Колумбия, июнь 2018 г.) 12 Большая идея: насыщенные растворы — это системы в равновесии.

YT Science Grade 10 (Британская Колумбия, июнь 2016 г.) 10 Большая идея: изменение энергии требуется, поскольку атомы перестраиваются в химических процессах.

Карбонизация — обзор | ScienceDirect Topics

6.10.3.2.2 (i) Диоксид углерода

Карбонизация полимерных карбанионов с использованием диоксида углерода является одной из простейших, наиболее полезных и широко используемых реакций функционализации. Однако существуют особые проблемы, связанные с простой карбонизацией полимерных литийорганических соединений. 33,131–134 Например, когда карбонизация газообразным диоксидом углерода высокой чистоты проводится в растворе бензола при комнатной температуре с использованием стандартных методов высокого вакуума, карбоксилированный полимер получается только с выходом 27–66% для PSLi, PILi, и поли (стирол- b -изопренил) литий. 33,134 Функционализированный полимер загрязнен димерным кетоном (23–27%) и тримерным спиртом (7–50%), как показано в уравнении [16], где P представляет собой полимерную цепь.Было высказано предположение, что образованию этих побочных продуктов по сравнению с желаемым карбоксилированным полимером способствует агрегация

[16]

концов цепи в углеводородном растворе. 133 Например, известно, что PSLi в первую очередь связан с димерами в растворе бензола, 107,135 , в то время как недавние исследования согласуются с преобладающей агрегацией полидиениллития в тетрамеры в углеводородном растворе. 136–141 Сообщалось, что добавление достаточных количеств оснований Льюиса, таких как THF 107,142 и N, N, N ‘, N’ -тетраметилэтилендиамин (TMEDA) 143 , может уменьшить или даже устранить ассоциация полимерных концов литийорганической цепи.В соответствии с этими соображениями было обнаружено, что добавление больших количеств ТГФ (25 об.%) Или TMEDA ([TMEDA] / [PLi] = 1–46) было эффективным в отношении улучшения реакции карбонизации до такой степени, что карбоксилированный Полимер был получен с выходами> 99% для PSLi, PILi и PBDLi. 33 133 134 В общем, для устранения образования димеров и тримеров для поли (диенил) лития требовалось более высокое молярное соотношение [TMEDA] / [PLi] по сравнению с PSLi. Это согласуется с общими наблюдениями, что концы диениллитиевой цепи более тесно связаны, чем концы стириллитиевой цепи. 107,135–141 Фактический механизм этой реакции карбоксилирования сложен, так как распределение продукта зависит от концентрации на концах цепи, растворителя, температуры, скорости перемешивания и давления диоксида углерода; 134 однако можно сформулировать общий механизм для описания образования наблюдаемых продуктов ( Схема 5, ). Например, выход карбоксилированного полистирола снижается с> 90% до 60%, когда раствор перемешивают во время добавления диоксида углерода даже в присутствии 25 об.% THF. 134 Выход карбоксилированного полимера увеличивается за счет снижения концентрации на концах цепи и увеличения давления диоксида углерода. 134

Схема 5. Механизм образования продукта карбонизации PLi.

В целом наблюдается, что количество примесей димеров и тримеров выше для поли (диенил) лития по сравнению с PSLi. Таким образом, в условиях, когда выходы карбоксилированного полимера, димера и тримера составляют 47, 27 и 26% соответственно для PSLi, соответствующие выходы составляют 27, 23 и 50% для аналогичного поли (стирола- b ). -бутадиенил) лития. 134 Эти результаты еще раз согласуются с доказательствами того, что поли (диенил) литий более тесно связаны по сравнению с PSLi 107,135–141 и что ассоциация способствует образованию димерных и тримерных побочных продуктов.

Также было исследовано влияние структуры конца цепи (стабильность и стерические требования). 134 Стерическая и электронная природа конца анионной цепи может быть изменена реакцией с DPE, как показано в уравнении [17]. 144 Когда прямая карбонизация осуществляется в бензоле при комнатной температуре с частицами дифенилалкиллития, образованными добавлением PSLi ( M n = 2,0 × 10 3 г-моль -1 ) к DPE (уравнение [17 ]) карбоксилированный полимер может быть выделен с выходом 98% по сравнению с выходом только 47% для аналогичной карбонизации PSLi без блокирования концов в тех же условиях. 134 Сообщается, что эти 1,1-дифенилалкиллитиевые частицы связаны в димеры в углеводородном растворе, 145 , хотя можно было бы ожидать, что сила димерной ассоциации (например,g., K assoc ) будет уменьшено из-за повышенных стерических требований к концу цепи. Сделан предварительный вывод, что конкурирующая реакция с образованием димерных (и тримерных) побочных продуктов весьма чувствительна к стерическим требованиям конца цепи.

[17]

Важный вывод состоит в том, что реакция карбонизации полимерных литийорганических соединений в углеводородном растворе газообразным диоксидом углерода может быть проведена с практически количественным выходом путем добавления достаточных количеств оснований Льюиса, таких как THF или TMEDA, до реакции функционализации.Особенно важно отметить, что эта процедура гарантирует, что функционализированные полидиены с высокой 1,4-связью могут быть получены, поскольку основание Льюиса не присутствует во время полимеризации диена в углеводородном растворе. 65

Довольно специализированная процедура карбонизации в твердом состоянии может использоваться для карбонирования PSLi и других живых полимеров с основными цепями, которые имеют температуры стеклования значительно выше комнатной температуры. 33,134 Таким образом, сублимационная сушка бензольных растворов PSLi приводит к образованию пористого твердого вещества, которое можно карбонизировать в твердом состоянии с образованием минимальных количеств димерных кетоновых продуктов (1-2%). Кроме того, по существу количественные выходы карбоксилированного полистирола были получены из лиофилизированных растворов PSLi, которые образовали комплекс с 1-2 молярными эквивалентами TMEDA. Димер не был обнаружен анализом SEC или TLC. Лиофилизированный образец поли (стирол- b -бутадиенил) лития (блок PBD M n = 450 г моль -1 ) в комплексе с 3 молярными эквивалентами TMEDA образовал соответствующий карбоксилированный полимер в 93% урожай. 134 Карбонизация PILi (6300 г моль -1 ) в комплексе с 43 молярными эквивалентами TMEDA дает соответствующий карбоксилированный полимер с количественным выходом. 33 Однако тщательное исследование карбонизации PSLi ( M n = 2000 г моль -1 ) и аддукта PSLi с DPE с 13 CO 2 в твердом состоянии показало, что пара- -замещенные продукты циклического карбоксилирования образовывались с выходами 15 и 35%, соответственно, как было установлено анализом ЯМР 13, C. 146

С практической, синтетической точки зрения следует отметить, что сообщалось, что выход карбоксилированных полимеров> 90% может быть получен просто путем заливки углеводород / ТГФ (99.5 / 0,5, об. / Об.) Раствор PSLi на твердом диоксиде углерода. 132 Для аналогичного карбоксилирования в отсутствие ТГФ сообщается о выходе карбоксилированного полимера 78%. 132 Преобразование в соответствующий реактив Гриньяра до прекращения газообразного CO 2 также сообщалось, что дает> 90% выходов карбоксилированного полимера. 132 Также следует отметить, что по существу количественное карбоксилирование было зарегистрировано, когда калий является противоионом в THF 147 или когда газообразный CO 2 добавлен к раствору PSLi в THF при –78 ° C. 148

Карбонизация α, ω-дилитиевых полимеров осложняется явлением физического гелеобразования, которое создает серьезные проблемы при перемешивании. 149 В общем, гетероатомные производные лития, такие как соли карбоксилата лития, сильно связаны в растворе; 150 следовательно, полимерные α, ω-дикарбоксилатные соли будут образовывать нерастворимую трехмерную сеть во время реакции функционализации. Были описаны различные процедуры для минимизации этих эффектов, включая использование растворителей с низкими параметрами растворимости (<7.2), 151 реакция в смесителе с Т-образной трубкой, 152 и использование двухкомпонентной струи с высокой скоростью потока и высоким соотношением CO 2 / PLi. 149

Реакция карбонизации в некоторой степени идеальна, поскольку можно анализировать продукты реакции с помощью различных зондов, включая осмометрию, SEC, титрование концевых групп, 13 C ЯМР, MALDI-TOF MS, FTIR и TLC . Например, анализ ЯМР 13 C показал присутствие неожиданных продуктов карбоксилирования кольца в результате реакции PSLi в бензоле с газообразным диоксидом углерода. 146 Кроме того, чистый функционализированный полимер может быть отделен от нефункционализированного полимера и димерных кетоновых продуктов с помощью колоночной хроматографии на SiO 2 с использованием толуола в качестве элюента. Например, колоночная хроматография использовалась для отделения около 1% нефункционализированного полибутадиена с M n = 98 × 10 3 г моль -1 от соответствующего карбоксил-функционализированного полимера с использованием этой методики. 134,153 Кроме того, было возможно обнаружить <1% нефункционализированного полибутадиена с помощью SiO 2 ТСХ с использованием толуола в качестве элюента. 134,153

Почему пузырьки в газированных напитках такие маленькие? Те, которые я взорву, намного больше

Почему пузырьки в газированном напитке такие маленькие? Те, кого я взорву, намного крупнее — Элисон, семь лет, Абердин, Великобритания

.

Спасибо за вопрос, Элисон! Прежде всего, мы должны знать, откуда берутся пузырьки в газированном напитке. Это происходит потому, что в них растворен газ, называемый углекислым газом.

Газ и жидкость (и все остальное) состоят из крошечных кусочков вещества, называемых молекулами.Когда газ растворяется в жидкости, молекулы очень хорошо смешиваются, так что газ остается в ловушке без каких-либо пузырьков.

Количество газа, которое вы можете растворить в жидкости, зависит от того, под каким давлением она находится. Когда давление высокое, это похоже на то, как будто большой вес толкает газ в жидкость, поэтому большая его часть может раствориться. Чтобы приготовить газированный напиток, через жидкость пропускают углекислый газ под давлением, в пять раз превышающим нормальное давление, при котором мы живем.

Мы почувствовали бы такое же давление, если бы поплыли на дно бассейна глубиной 50 метров (50 метров — это примерно восемь жирафов, стоящих друг на друге).


Любопытные дети — это серия сериала «Разговор», в котором детям предоставляется возможность получить ответы на свои вопросы об окружающем мире от экспертов. Если у вас есть вопрос, на который вам нужен эксперт, отправьте его по адресу [email protected] Мы не сможем ответить на все вопросы, но сделаем все, что в наших силах.


Вот как задерживается столько газа. В банке газированного напитка достаточно газа растворился в нем, чтобы надуть небольшой воздушный шарик.

Когда вы открываете бутылку или банку газированного напитка, давление на жидкость внезапно уменьшается. При таком давлении напиток может улавливать гораздо меньше углекислого газа, поэтому лишний газ перестает растворяться и образует пузырьки.

Наблюдайте за пузырями

Чтобы узнать больше, нам нужно провести несколько экспериментов. Налейте газировку в стакан (сначала спросите у взрослых).Посмотрите, как пузырьки появляются там, где жидкость касается стакана — снизу и по бокам, но не в середине напитка.

Чтобы создать новый пузырь, молекулы углекислого газа и напитка перемещаются и организуются, образуя поверхность между ними. Если пузырек начинается у края стекла, нужно делать меньше новой поверхности. Это потребляет меньше энергии и означает, что здесь обычно появляются новые пузыри.

По этой же причине к стеклу прилипают маленькие пузырьки.Больше газа присоединится к маленькому пузырю, так как требуется меньше энергии, чтобы попасть в пузырек, чтобы сделать его больше, чем создать новый.

Пузырьки обычно образуются по краям очков, а не по центру. неднапа / Shutterstock

В конце концов пузырек становится достаточно большим, чтобы всплыть на вершину напитка. Это происходит, когда пузырь все еще меньше песчинки.

Когда вы продуваете соломинку, чтобы образовать пузыри, на пузыри действуют те же силы, что и раньше.Но пузырек прилипает к соломке по всему краю отверстия. Это означает, что вы не можете создавать пузыри размером меньше отверстия в соломке.

Вот почему они крупнее пузырьков, которые образуются в напитке сами по себе. Попробуйте найти более тонкую соломинку, чтобы увидеть, насколько маленьким вы можете сделать пузырек.

Бурлящие вулканы

Вы можете быть удивлены, узнав, что теперь, когда вы знаете, как образуются пузырьки в газированном напитке, вы также знаете, почему извергаются вулканы. Если вы закопаетесь глубоко под вулканом, вы найдете горячую жидкую породу, называемую магмой.В нем растворены газы.

Когда магма поднимается на поверхность, давление понижается. Он может содержать меньше газа, поэтому в нем образуются пузырьки, как в вашем газированном напитке. Пузырьки делают магму более плавучей, как воздушный шар. Это толкает его вверх, вызывая сыпь.

Пузыри также являются причиной удивительных извержений вулканов! Фреди Тюериг / Shutterstock

Мы знаем, что в магме обычно много мелких кристаллов. Они влияют на пузыри?

Время для последнего эксперимента: насыпьте немного соли в газированный напиток и посмотрите, что произойдет.Вы должны увидеть множество пузырьков, образующихся одновременно, потому что у кристаллов соли есть много поверхностей для образования пузырьков. Вы только что совершили собственное извержение вулкана!


Дети могут получить ответы на свои вопросы от экспертов — просто отправьте их в Curious Kids вместе с именем ребенка, возрастом и городом или городом. Вы можете:

Вот еще несколько статей Curious Kids, написанных академическими экспертами:

Почему мы слышим шипение, когда открываем бутылку из-под кокса?


Спросил: Памела Ллагуно

Ответ

Давление внутри коксовой бутылки намного выше, чем давление вне коксовой бутылки.Это поможет сохранить газировку газированной водой. То есть дополнительное давление на поверхности жидкости внутри бутылки заставляет пузырьки оставаться растворенными в газировке. Когда кокс открывается, внезапно возникает большой перепад давления. Первоначальное громкое шипение, которое слышно, свидетельствует о том, что перепад давления сам выравнивается. Все дополнительное давление внутри баллона выталкивает газ из баллона до тех пор, пока давление внутри баллона не станет таким же, как давление снаружи баллона. Движение этого газа вызывает первое громкое шипение.Однако, как только это происходит, давление внутри бутылки намного ниже, и пузырьки газа, которые ранее растворялись в соде, больше не удерживают их в жидкости, поэтому они начинают подниматься из жидкости. Когда они достигают поверхности, они лопаются и вызывают небольшие взрывы соды. Эти взрывы являются источником хлопков и шипения, которые продолжаются, пока газировка выходит наружу. Конечно, через некоторое время сода станет «плоской», когда единственным оставшимся газом, растворенным в жидкости, будет газ, который сдерживается относительно слабым атмосферным давлением (по сравнению с исходным давлением, которое существовало внутри бутылки в то время как это было отправлено).
Ответил: Тед Павлик, бакалавр наук, аспирант университета штата Огайо, Колумбус, Огайо

Кока-кола, как и многие другие безалкогольные напитки, является газированной. Это то, что придает напитку игривость и живость вкуса. Кока-кола разливается в бутылки под давлением, чтобы обеспечить надлежащий уровень газирования при открытии напитка. Когда вы открываете баллон, избыток газа вырывается из баллона и слышно шипение. Затем растворенный газ медленно выходит из напитка. В конце концов, весь газ выходит из раствора, и мы говорим, что газировка «плоская» и на вкус «плоский».Между прочим, именно из-за этой потребности в повышении давления в контейнерах с газировкой только в 1960-х годах вы говорили, что газировка поставляется в банках. До этой даты было предпринято множество попыток, но никто не мог придумать, как с экономической точки зрения сделать тару, подобную жестяной банке, которая могла бы выдерживать внутреннее давление. Если вы найдете банки 1960-х годов, вы увидите, что они намного толще, чем современные. Технологии на протяжении многих лет позволили изготавливать гораздо более легкие банки, которые могут выдерживать давление. Точно так же ранние методы изготовления стеклянных бутылок не были такими сложными, как сегодня.Следовательно, если вы посмотрите на старую бутылку из-под кока-колы, вы сразу заметите, что она намного толще и тяжелее современной. Вы также заметите, что с сегодняшними пластиковыми бутылками, если вам случится получить новую бутылку, в ней будет намного больше газа, когда вы ее откроете. Это связано с тем, что газ может медленно выходить через поры пластиковой бутылки. Установщики заправляют бутылку достаточным количеством газа, чтобы из нее получился газированный напиток даже по истечении срока годности. Держите бутылку в гараже около года, и когда вы ее откроете, она станет плоской.Иначе обстоит дело с бутылками и банками: если они не начнут протекать, они сохранят газ в течение многих лет.
Ответил: Рон Силофф, доктор философии

Шипящий звук, который вы слышите при открытии бутылки с кока-колой, является результатом того, что газ, который ранее был растворен в кока-коле, выходит из раствора и «просвистывает» через маленькое отверстие в бутылке с кока-колой, которую вы создали, открыв крышку. . Шипение — это то же шипение, что и здесь, когда вы спускаете воздух из велосипедной шины или выпускаете гелий из бака; это звук летящего газа.Но все же остается важный вопрос: почему газ вырывается из баллона с колой и что это за газ? Газ, который вы здесь, на самом деле углекислый газ (CO_2). Когда кока-кола приготовлена, чтобы ее карбонизировать (те пузырьки, которые вы видите, всплывающие наверх, те, которые заставляют вас отрыгивать!), Мужчины и женщины, работающие на заводе кока-колы, закачивают углекислый газ в кока-колу, чтобы газировать ее. так что мы можем наслаждаться этим. Итак, прежде чем открывать бутылку, в растворе должно быть растворено большое количество углекислого газа (а также других газов, таких как кислород и азот).Так почему он выбегает? Причина выброса диоксида углерода заключается в том, что концентрация растворенного диоксида углерода в коксе и парциальное давление диоксида углерода над коксом не находятся в равновесии. Что, черт возьми, это значит? По сути, всякий раз, когда раствор (жидкость) присутствует в присутствии газа, часть газа растворяется в жидкости, а часть газа, который уже находится в жидкости, уходит и «присоединяется» к другому газу. (Причина, по которой рыба может дышать, заключается в том, что часть кислорода в воздухе растворяется в воде!) Итак, у нас есть газ, входящий и выходящий из раствора, как вода, попадающая в тонущее судно, которое капитан спасает.ЕСЛИ капитан выходит из строя достаточно быстро, лодка продолжит плавать, если он выйдет из строя слишком медленно, лодка затонет; однако, если он сходит с правильной скорости, количество воды в лодке останется постоянным, даже если «новая» вода поступает в лодку (через отверстие), а «старая» вода покидает лодку, когда капитан ее зачерпывает. за бортом. В природе, когда мы «плывем» на скорости, при которой уровень воды остается постоянным, говорят, что мы находимся в равновесии. Первоначально, когда кока-кола открыта, в жидкости много углекислого газа и не очень много в воздухе (для сравнения), поэтому весь углекислый газ улетучивается.Хотя вы не можете здесь этого сделать, в жидкость тоже попадает углекислый газ. Хорошим экспериментом может быть надевание воздушного шара на верхнюю часть бутылки и наблюдение за тем, как она медленно надувается, пока система не достигнет равновесия.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *