Děkujeme za zajímavý dotaz. V uzavřené láhvi perlivé vody je oxid uhličitý ve vodě rozpuštěný, stejně jako např. kuchyňská sůl. Nejedná se tedy o dvoufázovou směs (bublinky ve vodě), ale o tzv. pravý roztok – láhev obsahuje pouze jednu, kapalnou fázi. Proto ji pohledem od lahve neperlivé vody těžko odlišíte jinak, než podle barvy uzávěru a i objem tekutiny je v obou lahvích identický.
Při přípravě či mísení roztoků obecně platí, že objemy se narozdíl od hmotností nedají jednoduše sčítat, protože částice při rozpouštění vzájemně vyplňují mezery ve své molekulární struktuře nebo spolu jinak interagují. Jak přesně se změní objem kapaliny rozpuštěním určitého množství látky proto nelze snadno předpovědět, ale pro vybrané dvojice látka/rozpouštědlo byl tento vztah experimentálně popsán a tabelován (např. ethanol/voda nebo NaCl/voda – objem se po smísení snižuje, nebo právě oxid uhličitý/voda – objem se zvyšuje).
Teď už k našemu konkrétnímu příkladu. Výrobce perlivé vody Aquila udává koncentraci oxidu uhličitého 5 g/l(1), velká 1,5l lahev ho tedy obsahuje 7,5 g. Dle jedné studie by rozpuštěním tohoto množství oxidu uhličitého ve vodě mělo dojít k nárůstu objemu asi o 6,5 ml(2). Po vyprchání veškerého oxidu uhličitého by tedy v lahvi mělo zůstat právě o tuto hodnotu méně kapaliny. Pro představu, za plynného stavu by toto množství oxidu uhličitého zaujalo objem několika litrů. I když v tomto srovnání se změna objemu jeví relativně malá, měla by být pozorovatelná i za “domácích podmínek” – můžete si to ověřit s pomocí SodaStreamu nebo jiného přístroje na přípravu “sifónu”. Láhev naplníte přesně po rysku, nasytíte oxidem uhličitým z bombičky a následně ověříte změnu objemu i hmotnosti.
Zajímavé je, že při normální teplotě a tlaku lze v jednom litru vody rozpustit jen asi 1,5 g oxidu uhličitého(3). Až několikanásobně většího obsahu v sycených nápojích je dosaženo přetlakovým plněním pod atmosférou oxidu uhličitého, která je uzavřena pod víčko. Po otevření a ztrátě přetlakové atmosféry ale oxid uhličitý začne okamžitě prudce vyprchávat ve formě bublinek plynu a právě to způsobuje perlivou chuť.
Za Zeptej se vědce odpovídala Tereza.
Zdroje:
- Aquila Aqualinea pramenitá voda perlivá, 1.5 l – údaje na obalu.
- W. J. Parkinson and N. J. De Nevers, Ind. Eng. Chem. Fundamen. 1969, 8, 4, 709–713.
- https://www.engineeringtoolbox.com/gases-solubility-water-d_1148.html
