汽水裡有二氧化碳

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文／DV　 2023-11-17

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圖／123RF

文／DV　

為什麼汽水飲料開瓶蓋的時候，汽水會從瓶罐裡湧出來？汽水又為什麼會冒泡？

那些泡是二氧化碳嗎？是的，我們來看看，到底汽水裡裝了些什麼？

快速分解一下，汽水包含了水，水分子由一個氧原子和兩個氫原子組成，大多數汽水中約95%的成分是水。糖，大多數汽水中的甜味劑是一種稱為「葡萄糖」的單糖的6碳糖，和另一種稱為「果糖」的單糖的5碳糖所成的混合物，也就是由兩種碳糖組成「蔗糖」的糖，由碳、氧和氫原子組成。二氧化碳，是由一個碳原子和兩個氧原子組成。二氧化碳分子充分混合後溶解在汽水中。因此當我們打開汽水罐或瓶子時，二氧化碳也將開始從汽水中釋放到空氣中，最終會流出足夠的汽水，汽水會慢慢變淡。

那麼碳酸飲料從哪來？二氧化碳（CO2）溶於水之後，一部分二氧化碳會與水化合，形成碳酸。方程式為：CO2+H2O=H2CO3。

碳酸化的製程，最早起於1767年，由英國的Joseph Priestley發明。然而，直到1786年，Jacob Schweppes在瑞士，該製程才實現商業化。碳酸飲料於1835年首次裝瓶出售，也是從那時起，人們開始在碳酸飲料中添加調味料。一旦開始了，調味碳酸飲料就成為西方文化的中流砥柱，並成為許多消費者的首選飲料。

溶解釋放速率相等

當二氧化碳添加到裝有水的密封瓶或罐中時，壓力增加，二氧化碳溶解到液體中，液體上方的二氧化碳和溶解在液體中的二氧化碳達到化學平衡，也就是說，二氧化碳溶解到液體的速率，等於二氧化碳從液體中釋放的速率。

影響碳酸化的一個重要因素是溫度。隨著液體溫度的升高，包括二氧化碳在內的大多數氣體，都無法很好地溶解在液體中。這就是為什麼碳酸飲料如果放在室溫下就會變質；相反的，如果將碳酸飲料放入冰箱，並使其變冷，那麼在飲料仍密封的情況下，更多溶解的二氧化碳將留在飲料中，一旦打開冷藏的瓶罐時，液體會起泡更多，因為冷飲中溶解了更多的二氧化碳。

釋放壓力氣體溢出

原來當飲料愈冷且密封愈緊，飲料就會愈冒泡。一瓶600ml可口可樂中，有3%的體積屬於二氧化碳，這瓶碳酸水約含有2～3克的二氧化碳，當二氧化碳過多時，它會留在水中，直到瓶蓋打開、壓力釋放，二氧化碳就會溢出。

碳酸外衝添加調味

簡單說，就是當我們打開瓶子或罐頭時，碳酸液體上方的壓力會下降，為了與瓶子或罐頭外部的壓力相匹配，因此壓力釋放會發出嘶嘶聲，當H2CO3轉化回CO2時，我們會看到液體中氣泡上升，並且氣體溢出到表面。

最初，碳酸飲料僅儲存在瓶子中，因為將二氧化碳保留在罐內，並且不試圖突破罐的接縫，被證明是一個挑戰。如今，可以隨時找到瓶裝和罐裝的碳酸飲料，愈來愈多的人在熱衷於碳酸飲料的同時，也不斷嘗試控制飲用的次數與數量，而我們不妨在下次喝碳酸飲料時，一邊欣賞這些跳舞氣泡，也一邊想想背後的科學原理吧！

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