Wszyscy wiemy co się dzieje gdy wstrząsamy butelkę napoju gazowanego. Nie mam zamiaru tutaj powielać opisu fizyczno-chemicznego zjawiska, które następuje a jedynie skupić się na efekcie: wewnątrz butelki wzrasta ciśnienie. W związku z tym postanowiłem postawić pytania i doświadczalnie znaleźć odpowiedzi.

1. Jakie ciśnienie wewnątrz dwu litrowej butelki napoju gazowanego można uzyskać poprzez potrząsanie?
2. Jaka jest relacja tego ciśnienia do innych nam znanych: np ciśnienia w oponie samochodu?
3. Czy możliwa jest eksplozja butelki?

Najpierw o metodzie badania. Pomiar wymagał dwóch elementów – manometru i jego połączenia z wnętrzem butelki. Wykorzystałem zwykły manometr służący do pompowania kół z typowym “samochodowym” wentylem. Przerobiłem również korek, aby utworzyć połączenie. W zwykłej zakrętce wywierciłem otwór w który wstawiłem kupiony za 7,50 wentyl. Dodałem uszczelki i skręciłem. Układ pomiarowy był gotowy w kilka minut.

Do doświadczenia kupiłem trzy różne napoje: CocaCola, Sprite i CocaCola Light. Ta ostatnia miała być wykorzystana w trochę innym celu – chciałem zmierzyć ciśnienie powodowane przez mentosy, ale jak będzie później widać nie zdążyłem zakręcić butelki.

Dla CocaColi, Spritea wykonałem po dwa pomiary. Pierwszy przy pełnej butelce, a drugi po wypiciu kilku łyków (tak, że napój wypełniał butelkę do górnej granicy etykiety). Każdy pomiar odbywał się po bardzo solidnym wstrząsaniu butelki. Otrzymałem następujące pomiary:

Zdaję sobie sprawę, że dla wielu osób wartości te niewiele znaczyć. Dlatego warto porównać je do innych znanych nam ciśnień. Najczęściej z ciśnieniami tego rzędu wielkości mamy do czynienia pompując koła w samochodzie, motorze i rowerze. Typowe ciśnienie koła samochodu osobowego wynosi niewiele ponad dwa bary. Widać, że to uzyskane w butelce jest półtora raza wyższe.

Zatem czy istnieje zagrożenie związane z napojami gazowanymi? Czy butelka może eksplodować? W zeszłym roku dokonałem przez przypadek odkrycia jakie cisnienie wytrzymuje taka butelka. Używając identycznej zakrętki z wentylem pompowałem butelkę przy pomocy kompresora (nie wnikajmy po co bo to głupie). Test ten skończył się rozerwaniem butelki na kilka kawałków z ostrymi krawędziami, które w momencie eksplozji pokaleczyły mi ręce i prawie spowodowały utratę paznokcia na kciuku (paskudne!). Stało się to przy ciśnieniu 6,5 bara. W związku z tym, że wytrzymałość butelki jest prawie dwukrotnie większa od ciśnienia wynikającego z bardzo energicznego wstrząsania możemy być spokojni. Sama butelka nie ma szansy eksplodować.

Inaczej może być, gdy do Coli Light dodamy miętowych mentosów. Chciałem dokonać pomiaru ciśnienia po wrzuceniu 4 mentosów, ale niestety szybkość reakcji nie pozwoliła mi zakręcić zakrętki z wentylem. Skończyłem cały w Coli: