זו בהחלט שאלה מאוד מעניינת, שקיבלה עד כה המון תשובות שגויות. מי שלא מכיר את התופעה יכול מוזמן לראות דוגמה משעשעת במיוחד בבניסוי נחמד של הכנסת סוכריות מנטוס לבקבוק קולה - אצלנו באתר במדור מדע בבית, יש כאלה שעשו מזה ממש מופע.


דיאט קולה מתפרצת בהשפעת מנטוס | התמונה לקוחה מוויקיפדיה

התשובה הנפוצה ביותר לשאלה היא שמדובר בתגובת חומצה (קולה) ובסיס (מנטוס). ההסבר הזה חסר כל בסיס. למעשה, בדיקות חומציות שנעשו על הקולה לפני ואחרי הוספת סוכריות המנטוס גילתה שלא היה כל שינוי בחומציות של המשקה התוסס. גם בדיקות של פעילות גומלין בין הקפאין לחומרים שונים בסוכריות לא גילתה כל קשר ישיר. בנוסף, ההוכחה הניצחת לחוסר הקשר בין הדברים הייתה כשהתברר שאותה תופעה מתרחשת גם בקולה נטולת קפאין.

ה"ניסוי" המקורי נעשה בקולה דיאטטית עם סוכריות מנטוס בטעם מנטה. בדיקות הראו שאותה תגובה מתרחשת גם בקולה רגילה, אם כי האפקט שם קצת פחות מרשים, וגם עם סוכריות מנטוס מסוגים נוספים, בתנאי שפני השטח של הסוכרייה אינם מצופים. מהסיבה הזאת מנטוס פירות הרבה פחות יעיל להכנת מזרקות קולה. כשהכניסו לקולה אבן של מלח בית רגיל, התגובה הייתה טובה עוד יותר ממנטוס. ואילו כששאלו את הילדים שגילו את התופעה לראשונה מדוע השתמשו דווקא בקולה דיאט, הם הסבירו שהיא פשוט פחות דביקה מאחרות.


גוש של מלח בישול. יעיל מאוד | התמונה לקוחה מוויקיפדיה

מה שבאמת מתרחש בקולה בהשפעת המנטוס הוא שחרור מהיר של הפחמן הדו-חמצני מתוך הנוזל התוסס. השחרור המהיר גורם לנוזל להתפרץ לגובה מרשים שיכול להגיע עד לשבעה מטרים. לאחר התהליך אנו נשארים עם קולה רגילה, אבל בלי בועות.

מה גורם לפחמן הדו-חמצני להשתחרר במהירות מהנוזל? הסיבה מורכבת מכמה גורמים שמסתכמים בנקודה אחת מה גורם לבועות הפחמן הדו-חמצני לגדול במהירות המרבית? ובשפה מקצועית, מה גורם להתפתחות של גרעיני גדילה (Nucleation Sites) בבועות גז.

בפועל מדובר בשילוב של גורמים. הראשון הוא שפני השטח המחוספסים של סוכריות המנטוס יוצר יחס גבוה מאוד של שטח לעומת נפח ולכן הסוכריות משמשות מצע מעולה לגדילה מהירה של בועות פחמן דו-חמצני. המשטח מפריע למשיכה הקוטבית (פולרית) בין מולקולות המים ולכן ההתנגדות לבועות הגז קטנה. כמו כן, הסוכריות דחוסות וכבדות יחסית ולכן שוקעות מהר בנוזל שאינו צפוף במיוחד (קולה). השקיעה המהירה של הסוכריות מביאה לידי כך שהן באות במגע עם כמות גדולה יחסית של נוזל בתוך זמן קצר. בניסוי נוסף, שבו לקחו סוכריות מנטוס שרוסקו ולכן שקעו לקרקעית לאט, נצפה אפקט הרבה פחות מרשים.

הסוכריות גם מכילות גומי ערבי, שמוכר כחומר שמחליש את מתח הפנים של נוזל. ולסיום, בקולה דיאט יש ממתיק מלאכותי בשם אספרטיים, שגם הוא מחליש את מתח הפנים של נוזל, ולכן התגובה בקולה דיאט חזקה יותר מזו שרואים בקולה רגילה. למעשה, התופעה פשוט לא מתרחשת בסודה ללא ממתיקים. הממתיק הטבעי (סוכר) או המלאכותי (אספרטיים) עוזר "לכלוא" את בועות הפחמן הדו-חמצני בנוזל בכך שהוא מונע יצירת גרעיני גדילה של גז. בסודה רגילה הבועות נוטות לברוח מהר יחסית בלי קשר למנטוס, כך שהוספה שלו למשקה לא עוזרת להגביר את קצב גדילת הבועות. 


השוואה בין תגובות של נוזלים שונים. מימין לשמאל: דיאט קולה, ספרייט, קולה רגילה וסודה ! התמונה לקוחה מוויקיפדיה

לסיום, מילת אזהרה: אסור לאכול סוכריות מנטוס ולשתות ביחד איתן קולה. התגובה המהירה יכולה לגרום לנוזל לצאת דרך האף במקרה הטוב, ובמקרה הרע אף לגרום חנק.

השילוב בין מנטוס לקולה הפך למעין "ספורט" משעשע במקומות רבים בעולם. בשיא העולמי מחזיקה קבוצה של בלגים שייצרו 1,300 התפרצויות סימולטניות של קולה ומנטוס. גם הקהילה המדעית לא הזניחה את התופעה (תקציר מאמר באנגלית).

ד"ר מאיר ברק
מחלקה לביולוגיה מבנית
מכון ויצמן למדע


הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום ואנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה יתקבלו תמיד בברכה.

16 תגובות

  • אליה יורוביץ

    סודה

    אם אני אשנה את החום שלה הסודה / קולה זה ישנה את התפרצות, ואם כן אז יותר / פחות

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    ישנה

    כן, זה ישנה.
    אבל זה ניסוי כל כך פשוט, למה שלא תנסה בעצמך בבית ותראה את התשובה. זה כל כך קל לנסות עם קולה מהמקרר וקולה שנשארה בחוץ. במדע - תשובה של ניסוי חזקה יותר מכל תשובה של מומחה. אשמח אם תוכל לרשום כאן מה התוצאה...

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • נעמי

    קולה ומנטוס

    לעשות את הניסוי בגינה מסוכן?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא אמור להיות מסוכן

    רק להקפיד לא לעמוד מעל פתח הבקבוק.

  • תמר אספוסיטו

    ספרייט ומנטוס

    עשינו בביולוגיה ניסוי עם ספרייט קולה ומנטוס שמנו מנטוס בכל בקבוק ובקולה זה קפץ יותר גבוה מהספרייט אנחנו צריכות לדעת מה המרכיב שייש בקולה שגרם לזה לקפוץ גבוה יותר מאשר בספרייט בבקשה זה חשווווב !!

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    מתח הפנים

    קשה לשים את האצבע על המרכיב הספציפי. אבל כמו שכתוב בתשובה למעלה, בקולה יש מרכיבים שמחלישים את מתח הפנים של הנוזל - ומאפשרים לו לתסוס חזק יותר (ולכן זה עובד טוב יותר בקולה מאשר סתם בסודה, למשל).

  • מאיה

    התגובה בין הקולה למנטוס היא סטירה כימית?

    יש לי עבודת חקר לעשות על סתירה כימית ורציתי לעשות את התגובה בין המנטוס לקולה ורציתי לדעת אם זה סתירה כימית?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    לא!

    הסוכריות רק גורמות לגז שמומס בדיאט קולה לצאת החוצה בבת-אחת. אבל אין תגובה כימית.
    אם את מעוניינת בתגובות כימיות מסוג תגובות סתירה (חומצה ובסיס) שמיצרות גז, תסתכלי בניסויים שלנו:

    הר געש של קצף

    ניפוח בלון באמצעות הכוח של הכימיה
     

    בברכה,
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • מאיר ברק

    המדענים דווקא חולקים עליך

    לא ברור לי מהיכן מגיעה הקביעה שלך מכיוון שאתה מכריז עליה אך לא מגבה אותה בעובדות.
    אם תקרא את המאמרים בנושא (קישורים צורפו לתשובה המקורית) תראה שניסוי שבוצע על סודה (שיש בה פחמן דו-חמצני מומס) התגובה כמעט ולא הייתה קיימת.
    יצירת נקודות התגרענות היא עיקר התהליך אך הורדת מתח הפנים וגורמים נוספים הם חשובים מאוד אף הם.

  • ערן פוקס

    שים לב להסבר המדעי בקישור המצורף:

    http://www.compoundchem.com/2017/05/02/coke-mentos/

  • אלון

    אני יודע מאיפה

    זה היה בגלילו ערוץ 23 וזה על בירה.
    שהיה שידור חוזר אני יכתוב מה אמרו שם.

  • מאיר ברק

    כנראה שבמקרה

    לא הצלחתי למצוא מידע מדוייק אך כל העובדות מצביעות על כך שכמו בהרבה מקרים אחרים במדע העניין התגלה במקרה. ככל הנראה ה"דיווח" הראשון היה מתלמידים בבית ספר שביצעו מעשה קונדס בגלל שיעמום.
    בכל מקרה אם למישהו יש מידע יותר מדוייק אשמח לשמוע.

  • מדע1

    מנטוס וקולה

    בשוונג טוענים שכתוצאה ממוות של ילד
    קישורים:
    שוונג מנטוס וקולה
    http://he.shvoong.com/newspapers/united-states-of-america/479394-%D7%9E%...

  • קורא

    ממש לא נכון

    התהליך לא קשור לגומי ערבי או לאספרטיים. הוא נובע בסך הכל מיצירת נקודות התגרענות ולא תלוי בכלל במשקה כל עוד יש בו פחמן דו חמצני מומס.

  • מאיר

    סיפור נחמד אבל משולל כל יסוד

    כפי שבהמשך ההודעה שקישרת עליה מציינת

  • F(