科学观世界|为何碳酸饮料摇晃之后打开会喷涌而出？其中的原因并不简单
碳酸饮料是广受人们喜爱的一种饮料 ， 当它喝入口中时 ， 产生的气泡能够刺激我们的口腔、食道 ， 给人一种畅快、清爽的感觉 ， 因此碳酸饮料受到无数人的喜爱 。 对于碳酸饮料 ， 大家在平时应该发现了这样一种现象：当我们用力摇晃一瓶碳酸饮料后 ， 再打开瓶盖 ， 里面的饮料就会在一瞬间喷涌而出 ， 止都止不住 。 当然有时候我们可以利用碳酸饮料这个现象来作为一种庆祝工具 ， 但有时候又会这种现象又会给我们带来一些困扰 。 那么为什么会发生这种现象？下面我们就来一起了解一下 。
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首先这种气体实际上是二氧化碳 ， 二氧化碳很容易溶于水 ， 二氧化碳被水吸收后会以碳酸根和二氧化碳分子的形式存在于溶液中 。 溶液对二氧化碳的吸收程度与充入的二氧化碳压强与温度有关 ， 充入的二氧化碳的压强越大 ， 温度越低 ， 则吸收程度越大 。
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饮料吸收二氧化碳并形成平衡态
碳酸饮料在生产时 ， 为了让溶液中溶解更多的二氧化碳 ， 会向饮料中充入高压的二氧化碳气体 ， 而原来饮料中所含有的二氧化碳浓度很低低 ， 因此会导致大量的气体二氧化碳会扩散至溶液当中 ， 而溶液中只有少量的二氧化碳跑出去 ， 这两个过程是同时进行的 ， 由于这两个速率不一样 ， 于是就形成了这样一种不平衡状态 ， 宏观上的表现就是大量二氧化碳被溶液吸收了 。
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溶液在不断吸收二氧化碳的同时 ， 自身二氧化碳的浓度也在不断升高 ， 因此释放出来的二氧化碳速度也在逐渐增加 ， 当释放的二氧化碳速度与吸收的二氧化碳速度相当时 ， 这个时候溶液在这个条件下就达到了饱和状态 ， 也就不会吸收二氧化碳了 ， 我们把这种状态称之为平衡状态 。
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在碳酸饮料在进行封装时 ， 瓶内上方气体中的二氧化碳气压与溶液中溶解的二氧化碳产生的分压是相等的 ， 一般这个压强会是大气压的三倍左右 。 并且 ， 由于内部二氧化碳处于平衡态的高压环境 ， 当我们打开碳酸饮料的时候 ， 无论我们在打开饮料之前是否对碳酸饮料进行摇晃 ， 都会有气体喷出 。
碳酸饮料摇晃的时候发生了什么？
之前讲过封装之后的碳酸饮料内部二氧化碳实际上是处于平衡状态的 ， 那么当我们对密封的碳酸饮料进行摇晃时 ， 饮料中溶解的二氧化碳在这个时候会被释放出来吗？实际上并不会 。 因为摇晃并不会影响整个瓶内二氧化碳的平衡状态 ， 在上面的内容讲过 ， 二氧化碳的溶解程度只与压强与温度有关系 ， 在我们进行摇晃的过程中 ， 这两个条件并没有发生变化 。 所以摇晃本身并不会将溶液中的二氧化碳摇出来 ， 在摇晃的过程中瓶内气压也并不会发生变化 。 我们摇晃之后所看见的气泡只是摇晃过程中上方的气体混入到了溶液当中 ， 并不是溶液中溶解的二氧化碳跑出来了 。
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在国外的曾就有人对这个过程进行过研究 ， 首先将碳酸饮料的上方加上一个气压计 ， 观察碳酸饮料在摇晃前与摇晃后气压是否有变化 ， 经过试验之后 ， 发现前后气压没有变化 ， 这也进一步证明了 ， 摇晃过程是不会让溶解的二氧化碳从溶液释放出来从而使瓶内的压强增大 。
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上为摇晃前气压 ， 下为摇晃后气压 ， 两者并没有变化
因此 ， 摇晃的过程中气压并不会发生变化 ， 也就是说二氧化碳并不是在摇晃的过程中释放出来的 ， 那么摇晃了和未摇晃的碳酸饮料在打开盖子之后为何差距如此之大呢？
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