안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
콜라에 멘토스를 넣었을 때 뿜어져 나오는 현상은 화학 반응이 아니라, 음료 속 기체가 순식간에 빠져나오는 물리적 핵생성 현상입니다.
탄산음료 안에는 많은 양의 이산화탄소 기체가 높은 압력으로 녹아 있습니다. 이 기체들은 스스로 밖으로 나오기 어렵고, 기체 방울이 뭉칠 수 있는 계기가 필요한데 이를 핵생성 자리라고 합니다. 우리 눈에는 멘토스 표면이 매끄러워 보이지만, 현미경으로 보면 무수히 많고 미세한 구멍들이 뚫려 있는 매우 거친 구조를 가지고 있습니다. 무게가 무거운 멘토스가 콜라 바닥으로 빠르게 가라앉으면서 이 미세한 구멍들에 이산화탄소 분자들이 순식간에 달라붙어 엄청난 양의 기체 방울을 만들어냅니다.
여기에 성분 효과가 더해집니다. 멘토스 표면의 아라비아검, 젤라틴 성분과 다이어트 콜라의 인공 감미료 등은 액체의 표면장력을 약하게 만듭니다. 표면장력이 약해지면 액체가 기체 방울을 붙잡아두지 못해, 탄산이 기체로 변하는 속도가 폭발적으로 빨라집니다. 액체 전체에서 한꺼번에 팽창한 기체가 좁은 병 입구로 몰리면서 분수처럼 뿜어져 나오게 되는 것입니다.
따라서 멘토스가 아니더라도 표면이 거칠고 미세한 구멍이 많은 물질이라면 무엇이든 이 현상을 만들 수 있습니다. 거친 소금이나 설탕, 모래, 녹말가루, 혹은 다공성 구조를 가진 알약 등을 탄산음료에 넣어도 기포가 격렬하게 솟구칩니다. 다만 멘토스는 바닥까지 가라앉는 속도가 빠르고 표면장력을 낮추는 성분까지 갖추고 있어 가장 극적인 효과를 냅니다.