¿Cómo se mantienen las bebidas gaseosas efervescentes después de abrirlas?

¡Esta es una pregunta interesante para mí para volver a Quora! En lugar de solo escribir una lista de consejos para mantener carbonatada la gaseosa, trataré de explicar por qué la gaseosa se desinfla, para luego ilustrar sus mejores defensas contra este desastre de bebidas de pesadilla. Siéntase libre de compartir esta información en ciertas reuniones sociales, pero aunque algunos lo encuentren interesante, la mayoría de las audiencias lo juzgarán negativamente como resultado #LFMF.

La ‘efervescencia’ es causada por el dióxido de carbono (CO₂) disuelto en su refresco. Se precipita fuera de la solución en forma de pequeñas burbujas, y también se disuelve en la solución del gas circundante. Ambos procesos ocurren constantemente, a dos velocidades diferentes. En un sistema cerrado, el caso en que la botella o la lata se cierra y no puede escapar ni el líquido ni el gas sobre el líquido, estas dos tasas convergen al mismo valor, alcanzando una condición de equilibrio . El sistema alcanza el equilibrio cuando la relación entre la presión parcial [1] de CO₂ por encima de la soda y la concentración de CO₂ disuelto en la soda ha alcanzado un valor específico (que depende de la temperatura del sistema; volveremos a eso )

En el equilibrio, hay una concentración inmutable ( en estado estable ) de CO₂ disuelto, porque se va y vuelve a la solución a la misma velocidad. El principio de Le Chatelier establece que cualquier cambio en un sistema en equilibrio dará como resultado un desplazamiento del equilibrio para contrarrestar ese cambio. Si aumentamos la presión parcial de CO₂ en el gas en la parte superior del contenedor de soda, las velocidades de disolución y precipitación cambiarían, de modo que se disolvería más CO₂ en la gaseosa, contrarrestando la presión parcial de CO increased incrementada. Del mismo modo, si eliminamos CO₂ de la parte superior de la botella, las velocidades de transferencia se ajustarían para disminuir la concentración de CO₂ en la solución y aumentar la presión parcial de CO₂ en el gas por encima de la soda.

Mencioné anteriormente que hay una relación de concentración de CO₂ en la solución y presión parcial en el gas que se encuentra en el equilibrio. Este valor específico es en realidad una función de la temperatura, de modo que a temperaturas más bajas, el equilibrio tiene una mayor concentración disuelta de CO₂. Aquí hay una gráfica [2] de la solubilidad de CO₂ con la presión parcial de dióxido de carbono a presión atmosférica [3], para un rango de temperaturas. He resaltado la temperatura de la soda del refrigerador, así como la soda a temperatura ambiente, y se puede ver que la concentración de CO₂ en la solución disminuye significativamente a medida que el sistema se calienta.
Hemos cubierto suficiente teoría para explicar la mayoría de los comportamientos que mantendrán gaseosa:

No deje la botella abierta por mucho tiempo , y cuando cierre la botella, atornille la tapa con fuerza . El dióxido de carbono siempre sale de la solución y escapa del sistema cuando la tapa está suelta / apagada. Este escape de dióxido de carbono no va a contribuir a la presión parcial de CO₂ en la parte superior de la lata / botella, por lo que la velocidad de disolución no aumentará y su punto de equilibrio implicará muy poco CO₂ en el refresco.

Solo abre una botella de refresco cuando hace frío . El dióxido de carbono en la soda tibia deja la solución rápidamente en comparación con la soda fría, que no es lo que queremos mientras vertimos un vaso … pero curiosamente, eso es lo que queremos mientras consumimos refrescos. Cuando está en tu boca, el refresco que está cerca de tu lengua se calienta y sientes que se forman burbujas allí a medida que el dióxido de carbono se precipita rápidamente y te produce la sensación de burbujeo. Cuando la gaseosa está demasiado fría, o la está bebiendo rápidamente, este burbujeo ocurre más en el estómago que en la lengua, por lo que tendrá que eructar.

No tapes la botella de refresco mientras está aplastada , como se muestra en la imagen siguiente [4]. Cuando la botella está abollada, el CO precip precipitante no aumenta la presión parcial de CO₂, sino que hace que la botella vuelva a la forma normal (aumentando en volumen). La tasa de redisolución de dióxido de carbono no se ve incrementada por la presión parcial de CO₂ incrementada en la botella (porque no hay aumento de la presión parcial), por lo que la soda tendrá una concentración de CO steady en estado estacionario más baja.

No deje la última porción de refresco en la botella, es mejor que la termine o la vacíe . Esta es una variación del punto contra el crujido de la botella antes de cerrarla, donde la precipitación de CO₂ no aumenta sustancialmente la presión parcial de CO₂. Hay un volumen mucho más grande para que se llene ese CO₂, y la presión es proporcional a la cantidad de un gas, dividido por el volumen que tiene que llenar [5]. Esta es la razón por la cual tu última porción de refresco se desinfla. Si constantemente termina en esta situación, probablemente valga la pena comprar botellas de tamaño de porción más pequeñas o cambiar a latas. Gastará un poco más por ml, pero todo se pondrá gaseoso cuando lo tome.

Finalmente, pero lo que es menos importante, hay otra forma en que su soda pierde dióxido de carbono: difusión . Resulta que la suposición de ‘sistema cerrado’ solo es cierta para los marcos de tiempo cortos: el gas viajará lentamente a través de las paredes de su botella de refresco o lata, de modo que la soda que usted compró hace unos años puede ser plana o incluso completamente plana si abre Es ahora. La velocidad de difusión depende del material. Aumenta con la presión y la temperatura, y disminuye con el grosor de la pared … pero independientemente, eventualmente el CO₂ saldrá de su contenedor de soda sellado. Creo que los consejos para escribir en negrita aquí serían: no deje su refresco en el estante durante un período de tiempo muy largo . Dudo que este último punto afecte el consumo diario de gaseosas, ¡pero los otros consejos deberían ser útiles!

[1] La presión parcial de un gas es la presión debida a ese tipo particular de gas. Por ejemplo, si un gas es una mezcla igual de dos especies constituyentes, y la presión es de 15 libras por pulgada cuadrada (psi), entonces cada tipo de gas tiene una presión parcial de 7.5 psi.
[2] Zhenhao Duan y Rui Sun, un modelo mejorado que calcula la solubilidad del CO2 en agua pura y soluciones acuosas de NaCl de 273 a 533 K y de 0 a 2000 bar . Geología Química (febrero de 2003), 193 (3-4), pág. 257-271
[3] No sé cuál es la presión parcial de CO₂ dentro de una botella de refresco, así que no uses esta cifra para los números … pero da una idea de la forma de la curva.
[4] Un agradecimiento especial a mi amigo Mojan por tomarse en serio mi extraña solicitud y tomarme esta fotografía.
[5] Eso es de la ley de los gases ideales, en caso de que tengas curiosidad.

Otra respuesta es muy buena, pero nunca dijo que la mantuviera fría, lo que ayudará a mantener el CO2 disuelto y a mantenerlo bajo presión, preferiblemente con CO2, pero incluso el aire ayudará, ya que es parte de CO2. Venden estas pequeñas cosas para hacerlo: Amazon.com: Jokari Fizz-Keeper puede bombear y verter, colores surtidos, 1 paquete: Abrebotellas: Cocina y comedor

mi respuesta es mucho más corta y no explica la ciencia casi tan bien, pero en realidad respondí la pregunta, por lo que aún respondí aunque ya hay una respuesta asombrosa.

Me encanta el refresco de club. Pero el costo adicional de las botellitas o latas más el costo de CRV es demasiado. Así que esto es lo que hago. Compro las botellas grandes de 2 litros. Los refrigero para bajar la temperatura, de modo que cuando vierta, perderé la menor cantidad de carbonatación. Luego transfiero el contenido de las botellas de dos litros a varias botellas de plástico más pequeñas, asegurándome de llenarlas hasta la parte superior y asegurar las tapas con fuerza. Funciona bastante bien Acabo de abrir una botella que se llenó hace seis días y todavía tenía mucha espuma.