Vova Krasen
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Gli scienziati hanno risolto un mistero schiumoso: la fisica del fizz.
Molte persone sanno che le bevande schiumose ottengono il loro pop e brillano da minuscole bolle di anidride carbonica che esplodono dalla loro miscela liquida. Potrebbero anche sapere per esperienza che il ruvido scricchiolio del seltzer su una lingua è diverso dalla morbida schiuma dello Champagne, dalla dolce effervescenza di una cola o dal pizzazz della soda club. Ma fino a poco tempo gli scienziati non sapevano come si comportasse diversamente l'anidride carbonica in varie bevande o perché.
Un articolo pubblicato il 9 gennaio su The Journal of Physical Chemistry B offre la risposta più completa a questa domanda. Un team di chimici dell'Università cinese di Jilin e dell'Università del Minnesota ha costruito modelli complessi di cola gassata (essenzialmente, zucchero e acqua), champagne (alcol e acqua) e soda club (sale e acqua) e li ha studiati per capire come queste soluzioni modificare il comportamento dell'anidride carbonica disciolta. Hanno anche costruito un modello di acqua gassata pura (seltzer), una sostanza la cui fisica è già ben compresa, per verificare che i loro modelli funzionassero correttamente. [Alza il bicchiere: 10 fatti inebrianti sulla birra]
Hanno scoperto che per tutte e tre le bevande che hanno studiato, l'anidride carbonica è schioccata ed è esplosa dalla soluzione più lentamente e meno intensamente rispetto all'acqua pura di seltz, ma per motivi diversi.
In una bevanda gassata, minuscoli grumi di CO2 si dissolvono nell'acqua, proprio come lo zucchero in una cola, secondo il giornale. Ma quei grumi di CO2 non si dissolvono molto bene e non appena la bevanda viene esposta all'aria aperta, iniziano a fuoriuscire dalla soluzione come bolle, salgono in superficie e scompaiono nell'atmosfera.
Questo processo non avviene tutto in una volta, hanno scoperto i ricercatori. Questo perché l'acqua è viscosa - le sue molecole di H2O si attaccano l'una all'altra con legami carichi tra i loro piccoli atomi di idrogeno dell'orecchio di Topolino e i grandi atomi di ossigeno - quindi la CO2 deve farsi strada attraverso quel reticolo per fuggire.
Stranamente, sia l'alcol nello Champagne che lo zucchero nella cola riducono effettivamente il numero totale di legami idrogeno tra le molecole d'acqua, tagliando così il numero di legami che tengono in posizione la CO2. Eppure entrambi rilasciano ancora CO2 più lentamente dell'acqua pura. (Il sale nel club soda aumenta il numero di legami idrogeno, quindi ha senso che si attenga alla CO2 più strettamente.)
Allora perché Champagne e Coca Cola mantengono la CO2 tanto quanto la soda club, nonostante abbiano meno legami idrogeno?
I ricercatori hanno dimostrato che lo zucchero e l'alcol in realtà cambiano l'intera forma dell'acqua che li circonda. Anche se l'idrogeno si lega alle molecole d'acqua, impedendo loro di legarsi l'una all'altra, fanno sì che quelle molecole si avvicinino l'una all'altra, schiacciandosi più densamente attorno a tutta la CO2 disciolta e mantenendola in posizione efficacemente anche senza legami idrogeno, il i ricercatori hanno spiegato.
Questo tipo di modellazione è importante, hanno scritto i ricercatori, perché aiuta a rispondere a domande di base sulla fisica e sul sapore delle bevande gassate in modi che sono molto difficili da realizzare con esperimenti diretti. Poiché la CO2 si dissolve così rapidamente e prontamente in tutte queste bevande, dallo champagne al seltzer, le misurazioni delle variazioni tra di loro sono difficili da effettuare, ma fanno una grande differenza nei sapori delle bevande.