Réaction du Coca et des pastilles mentos
Détail de l'expérience :
Sommaire
- Coca normal et mentos
- Explications
- Eau gazeuse et sucre
- Comparaison entre les sortes de boissons
- Coca light et mentos
- Comparaison selon le nombre de pastilles
- Comparaison selon le type de bonbon
- Comparaison entre sel et sucre
- Jour 1 : 10 septembre 2011 (sommaire)
J'achète 3 bouteilles : 2 de coca (une grande et une petite) et une d'eau gazeuse, ainsi qu'un paquet de mentos et du sucre en poudre.
Les dragées mentos ont des arômes divers
Je prends soin de faire mon expérience à l'extérieur et sur un sol adéquat, afin que les éclaboussures ne posent pas de problème.
La petite bouteille de coca est installée par terre et délestée de son bouchon.
Le bouchon est ôté peu avant l'ajout de la pastille pour éviter que le CO2 ne s'échappe
Une pastille de mentos est ensuite ajoutée dans la bouteille.
Une fois la pastille en contact avec le liquide, la réaction se déclenche immédiatement
La réaction est violente et dégage du gaz (© IS)
Afin de tester les différences d'intensité, je refais l'expérience avec une bouteille plus grande, en ajoutant cette fois-ci non pas une, mais 3 pastilles de mentos en même temps.
Le gaz propulse le liquide hors de son contenant
La réaction est beaucoup plus puissante (© IS)
Certains ingrédients contenus dans le coca réagissent avec ceux des pastilles pour produire cette effervescence. L'acidité (acide citrique) n'y est pour rien.
Composants participant à la réaction
Le terme "noyaux de nucléation" signifie que la surface des mentos est couverte de petites aspérités qui piègent le gaz carbonique, servant ainsi de catalyse à la production de bulles. Comme la pastille coule, le gaz doit pousser le liquide pour remonter à la surface, ce qui provoque cet effet de geyser.
Les autres ingrédients facilitent cette effervescence, notamment en abaissant la tension superficielle (permettant une formation de bulles et un passage air-eau plus aisé).
On voit clairement que, même après l'apogée de la réaction, des filets de bulles s'échappent toujours de la surface de la pastille.
La production de bulles continue
La réaction ne produit donc pas de gaz carbonique, elle le "concentre" simplement dans ces cavités, un effet physique et non pas chimique.
Le coca possède au final nettement moins de gaz après la réaction (cela peut se sentir facilement au goût).
J'essaie à présent de faire réagir l'eau gazeuse et le sucre, qui disposent de deux éléments réactifs sur 7 : le CO2 et les aspérités. J'ôte l'étiquette pour une meilleure visibilité.
La bouteille est posée sur le sol
La réaction est moins forte, mais elle a tout-de-même lieu (© IS)
Le sucre piège également le gaz, mais coule plus lentement et moins uniformément que le mentos, produisant ainsi des bulles dans l'ensemble du récipient.
Les bulles sont éparses
Dans le cas du mentos, le gaz est d'avantage localisé et forme une cheminée qui aura peut-être une force de poussée plus importante.
Le gaz remonte sous forme de cheminée
Il est strictement impossible de réutiliser la même bouteille après réaction, non seulement car la quantité de liquide est diminuée, mais aussi car le gaz restant n'est généralement plus suffisant pour provoquer une effervescence intéressante.
- Jour 2 : 11 septembre 2011 (sommaire)
Pour approfondir l'étude de la réaction, je décide de comparer les effets selon la nature des boissons, la quantité et le type de produit ajouté. Pour commencer, je dispose 4 types de bouteilles dans un prés.
De gauche à droite : fanta, sprite zero, coca, coca light
Deux pastilles mentos sont ajoutées simultanément dans chacune d'entre-elles.
Le coca light est celui avec la réaction la plus forte (© IS)
On constate trois choses : l'intensité, mais aussi la durée et le déclenchement de la réaction varie selon le type de boisson. Les autres boissons testées ont eu une réaction moindre (eau gazeuse, rivella, redbull,...)
Seul le coca zéro réagit de manière intéressante parmi les boissons de cette photo
Le coca cola light est sans aucun doute la boisson qui provoque la réaction la plus intense et rapide. Dans notre cas et avec 2 pastilles ajoutées, le jet a atteint environ 1m60.
Progression du jet en moins de 3 secondes
La force de la réaction est directement proportionnelle à la quantité de pastilles ajoutées. Le seuil de saturation n'est donc pas facilement atteint. Nous avons testé jusqu'à 4 pastilles simultanées, nombre au delà duquel il est difficile d'aller pour des raisons techniques (la réaction est trop rapide pour permettre à toutes les pastilles de toucher le liquide).
Les bouteilles de coca light sont alignées sur le sol
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De gauche à droite : 4, 3, 2, 1 pastille(s)
Il est intéressant de constater que la quantité de liquide résiduel est sensiblement la même dans toutes les bouteilles (à l'exception de la première). Il semblerait donc que ce soit la force et la rapidité de réaction qui varie, mais pas la quantité de coca expulsé.
Environ la même quantité de coca semble avoir été éjectée
Deux explications me semblent pertinentes (probablement combinées) :
- le gaz contenu dans le liquide éjecté est plus concentré dans le cas d'une réaction forte
- par conséquent, les réactions plus intenses durent moins longtemps
Il faudrait refaire cette expérience pour vérifier cette logique.
Au niveau de la réaction, le coca zéro fonctionne également assez bien. Il nous servira de base pour les prochains tests.
Réaction après ajout d'une seule pastille
Les petites bouteilles donnent cependant de moins bons résultats que les plus volumineuses.
La comparaison suivante est celle qui détermine l'importance de la réaction selon la nature du produit ajouté. Jusqu'à présent, le mentos et le sucre étaient nos seuls témoins, élargissons ce cercles à deux autres bonbons.
De gauche à droite : fizzers, mentos, tic-tac
La quantité de chaque produit est adaptée de manière à correspondre approximativement à celle d'un mentos.
Les bonbons ont des formes et des textures assez diverses
Les produits sont lâchés dans des petites bouteilles de coca zéro.
Les bouteilles sont alignées et débouchées au dernier moment
Réaction des différents produits (© IS)
La réaction aux tic tac est intéressante, elle nous montre qu'une pastille disposant de moins d'aspérité retardera et prolongera la réaction au détriment de son intensité.
Ayant auparavant déjà constaté la réaction du sucre, je décide de la comparer avec celle du sel. En effet, si les explications ci-dessus sont correctes, il ne devrait pas y avoir de différence majeure entre les deux produits car leur efficacité dépend uniquement des aspérités qu'ils offrent.
Sel de cuisine (droite) et sucre en morceaux
Réaction par ajout de sel ou de sucre (© IS)
Le sel étant en poudre et ajouté en quantité légèrement supérieure (défaut technique), il est normal que sa réaction soit un peu plus prompte.
A la fin de l'expérience, en vidant les bouteilles, on peut voir que les pastilles de mentos ne sont pas totalement désagrégées.
Seule la surface est consommée (gauche), le reste réagit plus lentement
Ici se termine notre expérience et nos comparaisons. N'hésitez pas à transmettre vos propres observations sur le sujet.
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