เป็นเสียงที่ชัดเจนอย่างหนึ่งของฤดูร้อน นั่นคือเสียงคนเคาะด้านบนของกระป๋องน้ำอัดลมก่อนเปิดออก แต่พิธีกรรมที่แพร่หลายนี้ช่วยหยุดเบียร์หรือป๊อปกระป๋องไม่ให้ไหลทะลักออกมาได้จริงหรือ?

เมื่อคุณเปิดเครื่องดื่มที่มีฟองขึ้นมา “เสียงฟู่” ที่สดชื่นนั้นเป็นผลมาจากฟองก๊าซที่หลุดออกจากของเหลวอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงความสามารถในการละลายของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในนั้น การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นเนื่องจากแรงดันภายในกระป๋องลดลงจาก ~3 บาร์ (ปิดได้) ถึง 1 บาร์ที่ความดันบรรยากาศ (เปิดได้) ความสามารถในการละลายของ CO2 ในน้ำลดลงจาก ~4.5g ในน้ำหนึ่งลิตรที่ ~3 bar เป็น ~1.5g ที่ความดันบรรยากาศ ซึ่งอธิบายโดย กฎหมายของเฮนรี่.

ก่อนเปิดกระป๋อง ฟองแก๊สด้วยกล้องจุลทรรศน์จะเกาะติดอยู่กับด้านในของกระป๋อง (นิวเคลียส) เมื่อเปิดกระป๋อง ฟองอากาศเหล่านี้จะมีขนาดเพิ่มขึ้น เนื่องจากความสามารถในการละลายของ CO2 ลดลง เมื่อฟองอากาศเหล่านี้ถึงขนาดที่กำหนด ฟองเหล่านี้จะแยกออกจากด้านในของกระป๋องและลอยขึ้นไปจนถึงด้านบนของกระป๋องเนื่องจากการลอยตัวและแทนที่ของเหลวในเส้นทางของพวกมัน

ดังนั้นส่วนใดที่สามารถแตะด้านบนของกระป๋องได้ในกระบวนการนี้? เทคนิคนี้ใช้ได้ผลจริงหรือไม่นั้นเป็นเรื่องของการถกเถียง แต่มีทฤษฎีที่อธิบายว่าทำไมจึงใช้ได้ผล ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ฟองอากาศที่ยังไม่ได้เปิดสามารถเกิดนิวเคลียสที่ผนังได้ (รูปที่ 2a) ดังนั้นการแตะกระป๋องก่อนเปิดอาจทำให้ฟองอากาศบางส่วนหลุดออกมา ทำให้พวกมันลอยขึ้นไปบนของเหลวได้

เมื่อเปิดกระป๋อง ฟองอากาศจะขยายตัวโดยที่ส่วนที่อยู่ลึกในของเหลวจะเคลื่อนที่ได้ไกลกว่าที่อยู่ใกล้ผิวน้ำ แทนที่เครื่องดื่มจำนวนมากขึ้น และอาจส่งผลให้มีปริมาณของเหลวที่พุ่งออกมามากขึ้น การ "เคาะ" สามารถมีฟองอากาศที่ "ลึก" เหล่านี้น้อยลงและของเหลวจะหลุดออกไปและอาจถูกพ่นออกมาได้น้อยกว่ากระป๋องที่ "ไม่ได้ใช้" 

รูปที่ 2: กลไกที่เป็นไปได้ว่าทำไมการเคาะกระป๋องก่อนเปิดจึงอาจลดการพุ่งออกมาได้ แผนภาพที่วาดขึ้นโดยเฉพาะสำหรับบทความนี้ฟองสบู่สามารถหลุดออกจากด้านข้างของกระป๋องได้ด้วยการเขย่าอย่างรุนแรง แต่วิธีนี้ทำให้เกิดความปั่นป่วนมากขึ้น ซึ่งจะเพิ่มพลังงานของระบบ ส่งผลให้มีฟองอากาศมากขึ้นในเครื่องดื่มและมีการฉีดพ่นมากขึ้นเมื่อเปิดออก การเคาะขวดเบียร์อีกขวดหนึ่งอย่างแรงจะมีผลคล้ายกัน ซึ่งมักส่งผลให้ ฟองเบียร์ที่พุ่งออกมามหาศาล. ทั้งนี้เนื่องจากคลื่นแรงดันที่เกิดจากแรงกระแทกจะสร้าง “เมฆเห็ด” ภายในขวดที่ปล่อยของเหลวปริมาณมหาศาลออกมาในขณะที่มันหลบหนี

แก้วและพุ่ง

การอภิปรายเรื่องการเคาะด้านข้าง วัสดุจริงที่ทำจากภาชนะอาจช่วยลดการไหลทะลัก แสดงให้เห็นว่าปริมาณของโฟมที่เกิดขึ้นเมื่อเทเบียร์ลงในแก้วที่มี "ความเปียก" ที่แตกต่างกัน – ระดับที่น้ำทำให้วัสดุเปียก – สามารถส่งผลกระทบต่อปริมาณของหัวเบียร์ที่เกิดขึ้นไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึง ขนาดของฟองสบู่ ที่ด้านในของแก้ว ข้อมูลนี้มีความเกี่ยวข้องเมื่อคิดว่าฟองสบู่ดังกล่าวเป็นสาเหตุของการพุ่งทะลัก

ปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งเมื่อพูดถึงระดับการไหลพุ่งคือการรักษาเสถียรภาพของฟองอากาศที่เกิดจากโมเลกุลขนาดใหญ่ในเครื่องดื่ม นี่คือเหตุผลที่เบียร์บางชนิดมีหัวโฟมที่มีอายุยืนยาวเมื่อเทียบกับฟองที่มีอายุสั้นที่ผิวน้ำเป็นประกาย แต่สารทำให้คงตัวโฟมดังกล่าวเป็นการสนทนาสำหรับวันอื่น

ดังนั้นช่วงซัมเมอร์นี้ ทำไมไม่ลองเปิดเครื่องดื่มที่มีรสเปรี้ยวด้วยวิธีต่างๆ กัน และดูว่าคุณจะใส่มันมากแค่ไหน

เกี่ยวกับผู้เขียน

Chris Hamlett อาจารย์วิชาเคมี มหาวิทยาลัย Nottingham Trent

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at ตลาดภายในและอเมซอน