Warum sprudelts aus geschüttelter flasche?

julia_0b768a · 18. Juni 2003 um 16:12

Hallo miteinander

Gestern beim Mittagessen tauchte (nicht zum ersten Mal) die Frage auf, warum bei kohlensäurehaltigen Getränken nach dem Schütteln das Gas entweicht.
Ich meine, dass es etwas mit Druckveränderungen zu tun hat, aber mein Kollege kann sich damit nicht anfreunden.

Also - wer hat die Erklärung?

Vielen Dank schon mal und sonnige Grüsse,
Julia.

Jennifer_Mutschall_393df1 · 18. Juni 2003 um 16:36

Hallo Julia1

Ich kann dir nur sagen, dass das nix mim Druck, sondern einer chemischen Reaktion zu tun hat, da sich Kohlensäure nur schwer in Wasser löst. Frag mal bei den Chemikern nach.
Gruß, Jenny

Oliver_a32c43 · 18. Juni 2003 um 17:56

Theorie

Also - wer hat die Erklärung?

Wie wärs mit dieser?

Bei Schütteln verteilen sich die Luft im Flaschenhals als kleine Bläschen in der gesamten Flasche. Wird nun die Flasche geöffnet dehnen sich die Bläschen aus; da sie aber in der gesamten Flüssigkeit verteilt sind, reißen sie dabei Flüssigkeit mit.
Wenn die Flasche nicht geschüttelt wird, dehnt sich die Luft im Flaschenhals einfach nur so aus, ohne Luft mitzureißen und es bleibt trocken.

Mit dem Druck hat das glaube ich nichts zu tun.

Gruß
Oliver

Uwi · 18. Juni 2003 um 20:50

Hallo,

auch wenn Dir jemand gesagt hat, daß es was mit chemischen
Reaktionen zu tun hat, ist das Brett hier nicht falsch.
Die Beschreibung der Löslichkeit von Stoffen ist wohl mehr ein
physikalischer Effekt, obwohl im Sonderfall CO2 in Wasser tatsächlich
auch eine chemische Reaktion beteiligt ist -> Kohlensäure.

Diese Frage wurde auch schon (vermutlich mehrfach)diskutiert.

http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/forum/showarchiv…

Zur Ergänzung sein nur noch folgendes gesagt:

Durch das Schütteln wird nur das Gleichgewicht der CO2-Lösung im
Wasser schneller verschoben als bei einer ruhenden Flasche.
Das Schütteln ist somit nur eine akute Störung, die das ohnehin
gesetzmäßige Entgasen der vom Druck entspannten Flüssigkeit nur
beschleunigt.
Dieser Effekt wird auch mit dem -> „Siedeverzug“ (von Wasser)
verglichen.
Gruß Uwi

Gestern beim Mittagessen tauchte (nicht zum ersten Mal) die
Frage auf, warum bei kohlensäurehaltigen Getränken nach dem
Schütteln das Gas entweicht.
Ich meine, dass es etwas mit Druckveränderungen zu tun hat,
aber mein Kollege kann sich damit nicht anfreunden.

Also - wer hat die Erklärung?

Vielen Dank schon mal und sonnige Grüsse,
Julia.

julia_0b768a · 19. Juni 2003 um 19:46

Danke und noch eine kurze Frage
Vielen Dank für die Antworten und den Hinweis auf den anderen Artikelbaum!

Nur noch eine kurze Frage (die zwar ziemlich sicher ins Chemiebrett gehört, aber sie
schliesst sich dem Thema an…) :
Unser Chemielehrer hat uns eingerichtert, dass Kohlensäure mehr oder weniger sofort zu CO2
und H2O würde. Wie ist das jetzt im Wasser? Hats da überhaupt noch Kohlensäure drin, oder
ist es nur CO2? Oder halbhalb?

Grüsse,
Julia.

Frank_b6a3cf · 22. Juni 2003 um 11:16

Vielen Dank für die Antworten und den Hinweis auf den anderen
Artikelbaum!

Nur noch eine kurze Frage (die zwar ziemlich sicher ins
Chemiebrett gehört, aber sie
schliesst sich dem Thema an…) :
Unser Chemielehrer hat uns eingerichtert, dass Kohlensäure
mehr oder weniger sofort zu CO2
und H2O würde. Wie ist das jetzt im Wasser? Hats da überhaupt
noch Kohlensäure drin, oder
ist es nur CO2? Oder halbhalb?

In der Hoffnung, dass es halbwegs richtig ist: Da liegt CO₃2- dissoziiert als Ionen vor.

Gruß
Frank

julia_0b768a · 22. Juni 2003 um 15:57

Hallo Frank

In der Hoffnung, dass es halbwegs richtig ist: Da liegt
CO₃2- dissoziiert als Ionen vor.

Die Ionen - die hatte ich ja beinahe vergessen…
Vermutlich wird der grösste Teil so rumschwimmen. Und der kleine Rest dann als CO2 und
vielleicht hats ja auch noch ein wenig H2CO3 dabei…
Vielen Dank!

Gruss, Julia.

igel_95a56b · 22. Juni 2003 um 21:00

Zusatz…
Hallo Julia!

Unser Chemielehrer hat uns eingerichtert, dass Kohlensäure
mehr oder weniger sofort zu CO2
und H2O würde. Wie ist das jetzt im Wasser? Hats da überhaupt
noch Kohlensäure drin, oder
ist es nur CO2? Oder halbhalb?

Kohlensäure gelöst in Wasser dissoziiert zum Carbonat- bzw. Hydrogencarbonation.

H₂CO₃ HCO₃^- + H⁺ (1)
HCO₃^- CO₃^- + H⁺ (2)

Daneben gibt es noch die bereits von Dir erwähnte Dissoziationsreaktion zu Wasser und Kohlendioxid.

H₂CO₃ H₂O + CO₂ (3)

Sämtliche angeführte Reaktionen sind Gleichgewichtsreaktionen.
Nach dem Prinzip von LeChatelier verläuft eine Reaktion immer in die Richtung, wo sie „Druck“ von außen am besten ausweichen kann.

Eine Mineralwasserflasche steht aufgrund des eingeblasenen Kohlendioxids unter Druck. Das Reaktionsgleichgewicht von Reaktion (3) verschiebt sich nach links, hin zur Kohlensäure. Dies beeinflußt auch die anderen Reaktionen. Ein Mehr an Kohlensäure, die Reaktion „weicht (nach LeChatelier) aus“ und es bilden sich vermehrt die Ionen.

Wird nun der Druck aufgehoben, kann also das CO₂ ungehindert entweichen, wird das Gleichgewicht der Reaktionen (1) und (2) zur Kohlensäure und das der Reaktion (3) fast vollständig hin zu Kohlendioxid und Wasser verschoben.

Neuere Untersuchungen haben angeblich ergeben, daß die Kohlensäure doch nicht so vollständig dissoziiert - immerhin schmeckt kohlensäurehaltiges Wasser wirklich sauer - aber dafür habe ich keine Belege.

LiGrü
Igel

julia_0b768a · 22. Juni 2003 um 23:46

Hallo Igel!

Vielen Dank für die ausführliche Antwort!!

Liebe Grüsse,
Julia.

Tom_Meisinger · 23. Juni 2003 um 23:17

Hi Oliver.

Doch! Mit dem Druck hat dass sehr wohl was zu tun, wie man bei den „Wassermax“-Flaschen deutlich sehen kann. Grundsäztlich löst sich Gas in einer Flüssigkeit.
Wir können jetzt mal von der Sprudelflasche weg zu Guiness-Bier übergehen, da hier Stickstoff und nicht CO2 für die Blasen zuständig ist, cheminsche Reaktionen also keine Rolle spielen. Wenn man nun eine Flasche Guiness schüttelt oder in einem Glas wild mit einem Löffel rumrührt so entstehen auch bevorzugt Blasen.
Zum einen liegt das an lokalen Druckunterschieden in der Flüssigkeit hervorgerufen durch das Rühren. Niedriger Druck begünstigt die Desorption gelöster Gase: Blasen entsehen und steigen auf. Zum anderen handelt es sich grundsätzlich um einen sog. Metastabilen Gleichgewichtszustand, denn das Gas wurde vormals unter hohem Druck in die Flüssigkeit gepresst und dort absorbiert. Der Umkehrvorgang, die Desorption, erfolgt nun relativ langsam (wenn man ein Glas Bier einfach stehen lässt dann schäumt es eine Weile). Bringt man nun aber eine Störung ins System, z.B. Schütteln des Glases, so beschleunigt man einfach den Prozess des ausgasens. Dieser erfolgt so lange, bis ein wirklicher Gleichgeichtszustand zwischen gelöstem Gas in der Flüssigkeit erreicht wird.

Gruß
Tom

Oliver_a32c43 · 24. Juni 2003 um 15:12

Hallo Tom

Doch! Mit dem Druck hat dass sehr wohl was zu tun,

Ich hab mal einen wissenschaftlichen Bericht zweier engl. Wissenschaftler gelesen, die eine Druckmessung beim Schütteln von Sprudel machten:
das Ergebnis: geringe Druckschwankungen, die direkt(!) nach dem Schütteln wieder verschwunden waren.
Es gibt also beim Öffnung keine Druckveränderung.
Bleibt nur, dass sich überall in der Flüssigkeit feine Blasen bilden, die zum einen beim Öffnung expandieren und die Flüssigketi mitreisen und zum anderen selbst
Kondensationskeime für weitere Blasenbilndung sind. Sodass sie das Ausgasen sozusagen katalysieren.

Gruß
Oliuver