Erupción de Coca-Cola Light y Mentos

Una erupción de Coca-Cola Light y Mentos (conocida también como erupción de Mentos o géiser de cola) es una reacción entre bebidas carbonatadas, generalmente Coca-Cola Light, y los caramelos Mentos que causa que la bebida sea expulsada de su envase.^[1]​^[2]​^[3]​^[4]​ El gas liberado por los dulces crea una erupción que empuja la mayor parte del líquido fuera de la botella.^[5]​ El profesor de química Lee Marek fue el primero en demostrar el experimento en televisión en el año 1999.^[6]​ La demostración televisiva de la erupción por parte de Steve Spangler se volvió viral en YouTube,^[7]​^[8]​^[9]​ y provocó durante 2005 una reacción en cadena de otros videos que experimentaban con Coca Cola y Mentos.^[10]​

Una botella de 2 litros de Coca Cola Light justo después de que se inserte un Mentos en su interior

De izquierda a derecha: la reacción de cinco Mentos (por botella) con Perrier, Coca-Cola clásica, Sprite y Coca-Cola Light

Historia

En los años 80, los caramelos Life Savers Wint-O-Green eran usados para crear géiseres de gaseosa. Los tubos del caramelo se ataban a un limpiapipas y se dejaban caer sobre la bebida, lo que provocaba la erupción. A fines de los años 90, los productores de los caramelos aumentaron el tamaño de las mentas para que no pudieran caber en la boca de las botellas. Los profesores de ciencia descubrieron que los caramelos Mentos tenían el mismo efecto al ser soltados en una botella de bebida carbonatada.^[5]​

El profesor de química Lee Marek, acompañado de los «niños científicos de Marek», realizaron el experimento de Coca-Cola Light y Mentos durante un episodio del programa televisivo Late Show with David Letterman en 1999.^[4]​^[6]​^[11]​ En marzo de 2002, el divulgador científico Steve Spangler lo demostró para la cadena KUSA-TV de Denver.^[12]​ El géiser de Coca-Cola y Mentos se convirtió en una sensación de Internet durante el año 2005 y fue objeto de estudio para el programa televisivo MythBusters en 2006.^[11]​^[13]​ Spangler firmó un contrato de licencia con Perfetti Van Melle, la empresa productora de Mentos, después de crear un aparato que buscaba facilitar la caída del caramelo en la botella para producir el géiser.^[14]​ Amazing Toys, la empresa de juguetes de Spangler, lanzó este diseño bajo el nombre de Geyser Tube en febrero de 2007.^[15]​ En octubre de 2010, se alcanzó un récord Guinness de 2865 géiseres simultáneos en un evento organizado por Perfetti Van Melle en el complejo Mall of Asia Arena, en la ciudad filipina de Manila.^[16]​ Este récord se venció posteriormente en noviembre de 2014 en otro evento organizado por Perfetti Van Melle y Chupa Chups en León, en el estado mexicano de Guanajuato, donde se logró realizar 4334 fuentes de Mentos y gaseosa.^[17]​

Causa

La erupción es causada por una reacción física, más que una reacción química. La adición de Mentos lleva a una rápida nucleación de las burbujas de dióxido de carbono que se precipitan fuera de la solución:^[2]​^[18]​^[19]​

${\displaystyle {\ce {CO2(ac) -> CO2(g)}}}$ 

 

La superficie de un caramelo de Mentos vista a través de un microscopio electrónico de barrido

La conversión del dióxido de carbono de disuelto a gaseoso forma burbujas de gas que se expanden rápidamente en la bebida, empujando su contenido fuera del envase. Los gases, por lo general, son más solubles en líquidos a presiones altas, y las bebidas carbonatadas contienen un número elevado de dióxido de carbono bajo presión. La solución se vuelve sobresaturada con dióxido de carbono cuando la botella se abre y la presión se libera. Bajo estas condiciones, el dióxido de carbono comienza a precipitar de la solución, formando burbujas de gas.

Normalmente, este proceso es relativamente lento, debido a que la energía de activación que requiere es alta. La energía de activación para un proceso como la nucleación de burbujas depende de dónde se forma la burbuja. Es más alta cuando se forma en el líquido en sí (nucleación homogénea) y más baja cuando se forma en otra superficie (nucleación heterogénea). Cuando la presión se libera de una botella de gaseosa, las burbujas tienden a formarse a los costados de la misma. Pero debido a que es una superficie regular y limpia, la energía de activación sigue siendo relativamente alta y el proceso, lento. La adición de otros sitios de nucleación aporta un camino alternativo para que la reacción ocurra con niveles más bajos de activación, como un catalizador. Por ejemplo, soltar granos de sal o arena en la solución reducen su energía de activación e incrementan la velocidad de precipitación de dióxido de carbono.

Las características físicas de la pastilla de Mentos (rugosidad de la superficie, fácil disolución en el líquido, etcétera) tienen el efecto de reducir de manera drástica la energía de activación para la formación de burbujas de dióxido de carbono, por lo que la velocidad de nucleación se vuelve extremadamente alta. Se ha descubierto que la energía de activación para la liberación de dióxido de carbono de la Coca Cola Light por la adición de Mentos es de 25 kJ mol⁻¹.^[19]​ Esta formación de dióxido de carbono gaseoso dentro del agua, que debido a su enlace de hidrógeno y su alta tensión superficial busca mantener una matriz conectada de moléculas, causa que el agua se haga espuma y genera la naturaleza similar a erupción o «géiser» de la efusión.^[13]​^[5]​^[16]​^[20]​ El proceso de espuma se ve ayudado por la presencia de aditivos alimenticios como el benzoato de potasio, aspartamo, azúcares y saborizantes de la Coca-Cola Light,^[2]​ y la gelatina y goma arábiga de los caramelos Mentos, los cuales influyen hasta qué grado el agua puede hacerse espuma.^[2]​^[11]​^[13]​^[16]​

La reacción de nucleación puede empezar con cualquier superficie heterogénea, como sal de roca, pero se ha comprobado que los Mentos funcionan mejor que la mayoría.^[5]​^[13]​^[16]​ Tonya Coffey, una física de la Appalachian State University, descubrió que el aspartamo de las bebidas dietéticas reduce la tensión superficial del agua y causa una mayor reacción, y que la cafeína no acelera el proceso. Se ha demostrado también que una amplia variedad de aditivos de las bebidas como azúcares, ácido cítrico y saborizantes naturales puede aumentar la altura de los géiseres.^[2]​ En algunos casos, sólidos disueltos que elevan la tensión superficial del agua también generan el mismo aumento.^[2]​ Estos resultados sugieren que los aditivos sirven para mejorar la altura de los géiseres no por la disminución de la tensión superficial, sino por la reducción de la unión de las burbujas. Una coalescencia de burbujas reducida lleva a burbujas de menor tamaño y a la capacidad de mayor espuma en el agua.^[21]​^[22]​ Por ello, la reacción de géiser aún funcionaría usando bebidas azucaradas, pero normalmente se usan diéteticas tanto para lograr una reacción más grande así como para una mayor facilidad de limpieza.^[18]​^[23]​

Véase también

• Solubilidad
• Dentífrico de elefante
• Serpiente del faraón

Referencias

1. Baur, John E. & Baur, Melinda B. (Abril de 2006). «The Ultrasonic Soda Fountain: A Dramatic Demonstration of Gas Solubility in Aqueous Solutions». Journal of Chemical Education (en inglés) 83 (4): 577-580. doi:10.1021/ed083p577. 
2. New Demonstrations and New Insights on the Mechanism of the Candy-Cola Soda Geyser Thomas S. Kuntzleman, Laura S. Davenport, Victoria I. Cothran, Jacob T. Kuntzleman, and Dean J. Campbell Journal of Chemical Education Article ASAP doi 10.1021/acs.jchemed.6b00862
3. Hazel Muir (15 de junio de 2008). «Science of Mentos-Diet Coke Explosions Explained» (en inglés). Consultado el 30 de septiembre de 2014. 
4. Michelle Bova (19 de febrero de 2007). «How Things Work: Mentos in Diet Coke» (en inglés). Consultado el 30 de septiembre de 2014. 
5. Spangler, Steve (2010). Naked Eggs and Flying Potatoes (en inglés). Greenleaf Book Group Press. 
6. Suzanne Baker (23 de mayo de 2014). . Archivado desde el original el 6 de octubre de 2014. Consultado el 30 de septiembre de 2014. 
7. Clayton Neuman (20 de abril de 2007). «The TIME 100 – Are They Worthy?» (en inglés). TIME. Consultado el 22 de junio de 2014. 
8. Steve Spangler Science (26 de junio de 2006). (en inglés). Archivado desde el original el 27 de julio de 2014. Consultado el 24 de julio de 2014. 
9. SpanglerScienceTV (6 de junio de 2012). «Original Mentos Diet Coke Geyser» (en inglés). YouTube. Consultado el 24 de julio de 2014. 
10. «Diet Coke and Mentos, Near Death» (en inglés). 239Media. 2 de agosto de 2006. Consultado el 8 de noviembre de 2014. 
11. Tonya Shea Coffey. «Diet Coke and Mentos: What is really behind this physical reaction?» (en inglés). Consultado el 30 de septiembre de 2014.  (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última).
12. «The Original Mentos Geyser Video» (en inglés). Consultado el 30 de septiembre de 2014. 
13. (en inglés). Discovery Channel. Archivado desde el original el 2 de mayo de 2012. 
14. Al Lewis (7 de noviembre de 2006). «Mentos-soda mix a mint for scientist» (en inglés). Consultado el 30 de septiembre de 2014. 
15. Greg Sandoval (13 de febrero de 2007). «Toying with the Diet Coke and Mentos experiment» (en inglés). Consultado el 30 de septiembre de 2014. 
16. Daven Hiskey. «Why Do Mentos and Diet Coke React?» (en inglés). Consultado el 30 de septiembre de 2014. 
17. «Most Mentos and soda fountains» (en inglés). Guinness World Records. Consultado el 5 de febrero de 2015. 
18. Muir, Hazel (12 de junio de 2008). «Science of Mentos-Diet Coke explosions explained». New Scientist (en inglés). Consultado el 20 de septiembre de 2009. 
19. Sims, Trevor P. T.; Kuntzleman, Thomas S. (11 de octubre de 2016). «Kinetic Explorations of the Candy–Cola Soda Geyser». Journal of Chemical Education (en inglés) 93 (10): 1809-1813. ISSN 0021-9584. doi:10.1021/acs.jchemed.6b00263. 
20. MythBusters (9 de agosto de 2006). «Mentos and Soda». . Episodio 14. Temporada 4. Discovery Channel. 
21. Katsir, Yael; Goldstein, Gal; Marmur, Abraham (1 de mayo de 2015). «Bubble the wave or waive the bubble: Why seawater waves foam and freshwater waves do not?». Colloids and Interface Science Communications (en inglés) 6: 9-12. doi:10.1016/j.colcom.2015.10.002. 
22. Craig, V. S. J.; Ninham, B. W.; Pashley, R. M. (22 de julio de 1993). «Effect of electrolytes on bubble coalescence». Nature (en inglés) 364 (6435): 317-319. doi:10.1038/364317a0. 
23. Coffey, Tonya Shea (Junio de 2008). «Diet Coke and Mentos: What is really behind this physical reaction?». American Journal of Physics (en inglés) 76 (6): 551-557. doi:10.1119/1.2888546. 

Enlaces externos

•   Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Erupción de Coca-Cola Light y Mentos.

•   Datos: Q128450
•   Multimedia: Diet Coke and Mentos eruption