Finalmente resolvido a ciência de quebrar um frio (com os meninos)

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Os cientistas descobriram um mistério espumoso: a física da efervescência.

Muitas pessoas sabem que bebidas espumosas obtêm seu pop e brilho de pequenas bolhas de dióxido de carbono que explodem de sua mistura líquida. Eles também podem saber por experiência própria que o toque áspero da soda na língua é diferente da espuma lisa do champanhe, da doce efervescência de uma cola ou do toque especial do club soda. Mas, até recentemente, os cientistas não sabiam como o dióxido de carbono se comporta de maneira diferente em várias bebidas, ou por que.

Um artigo publicado em 9 de janeiro no The Journal of Physical Chemistry B oferece a resposta mais completa para essa pergunta. Uma equipe de químicos da Universidade Jilin da China e da Universidade de Minnesota construiu modelos complexos de cola carbonatada (essencialmente, açúcar e água), Champagne (álcool e água) e club soda (sal e água) e os estudou para descobrir como essas soluções mudar o comportamento do dióxido de carbono dissolvido. Eles também construíram um modelo de água pura carbonatada (seltzer), uma substância cuja física já é bem conhecida, para verificar se seus modelos funcionavam corretamente. [Levante sua taça: 10 fatos inebriantes da cerveja]

Eles descobriram que para todas as três bebidas que estudaram, o dióxido de carbono estourou e espirrou para fora da solução mais lenta e menos intensamente do que na água com gás pura - mas por razões diferentes.

Em uma bebida carbonatada, pequenos pedaços de CO2 são dissolvidos na água, assim como o açúcar em uma cola, de acordo com o jornal. Mas esses aglomerados de CO2 não se dissolvem muito bem e, assim que a bebida é exposta ao ar livre, começam a estourar da solução na forma de bolhas, sobem à superfície e desaparecem na atmosfera.

Esse processo não acontece de uma vez, descobriram os pesquisadores. Isso ocorre porque a água é viscosa - suas moléculas de H2O se agarram umas às outras com ligações carregadas entre seus pequenos átomos de hidrogênio da orelha de Mickey e grandes átomos de oxigênio - então o CO2 deve passar por essa rede para escapar.

Estranhamente, tanto o álcool do champanhe quanto o açúcar da cola reduzem o número total de ligações de hidrogênio entre as moléculas de água, cortando assim o número de ligações que mantêm o CO2 no lugar. Mesmo assim, ambos liberam CO2 mais lentamente do que água pura. (O sal no club soda aumenta o número de ligações de hidrogênio, então faz sentido que ele se mantenha mais firme ao CO2.)

Então, por que Champagne e cola retêm o CO2 tão fortemente quanto club soda, apesar de terem menos ligações de hidrogênio?

Os pesquisadores mostraram que o açúcar e o álcool realmente mudam todo o formato da água ao seu redor. Mesmo quando o hidrogênio se liga às moléculas de água, evitando que elas se liguem umas às outras, elas fazem com que essas moléculas se comprimam mais perto umas das outras - esmagando mais densamente em torno de todo o CO2 dissolvido e mantendo-o no lugar de forma eficaz, mesmo sem ligações de hidrogênio, o pesquisadores explicaram.

Esse tipo de modelagem é importante, escreveram os pesquisadores, porque ajuda a responder questões básicas sobre a física e o sabor das bebidas carbonatadas de maneiras que são muito difíceis de realizar com experimentos diretos. Como o CO2 se dissolve tão rápida e prontamente em todas essas bebidas, de champanhe a soda, as medições das variações entre elas são difíceis de fazer, mas fazem uma grande diferença nos sabores das bebidas.




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