안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
우리가 과학 시간에 간단한 주제 탐구 활동으로 했던 콜라에 멘토스를 넣으면 분수처럼 폭발하는 실험은 물질이 새로 변하는 화학 반응이 아니라, 순수한 물리적 현상입니다. 이와 관련된 내용을 설명 드리도록 할게요.
폭발이 일어나는 핵심 원리는 멘토스 표면에 있는 수많은 미세한 구멍입니다. 눈에는 매끄러워 보이지만 현미경으로 보면 무수히 많은 흠집이 있는데, 이곳이 콜라 속 이산화탄소 가스가 기체 방울로 빠르게 뭉치는 핵형성 부위 역할을 합니다.
여기에 멘토스의 아라비아검과 젤라틴 성분이 콜라의 표면장력을 약화시켜 탄산이 저항 없이 폭발적으로 부풀어 오르게 만듭니다. 동시에 무거운 멘토스가 병 바닥으로 빠르게 가라앉으며 이산화탄소를 연쇄적으로 자극하고, 밑바닥에서부터 급격히 팽창한 가스의 압력이 콜라 액체를 밖으로 세차게 밀어 올리면서 순식간에 분수처럼 뿜어져 나오게 됩니다.
일반 콜라로도 실험이 가능하지만, 다이어트 콜라는 인공 감미료가 들어 있어 일반 설탕보다 콜라의 표면장력을 훨씬 더 많이 낮춰주기 때문에 탄산이 훨씬 더 격렬하게 폭발적으로 발생합니다.