ミキラボ　子どもと一緒に楽しむ3分科学 第43回

コーラにメントスを入れるとなぜ噴き出す？ 試したくなる「炭酸」の科学

■そもそも炭酸飲料とはなにか？

　炭酸飲料は、水に圧力をかけて二酸化炭素を溶かし込んで作られています。水に二酸化炭素が溶けることは、小学６年生の「水溶液の性質」で学習します。水の入ったペットボトルに二酸化炭素を吹き込んで蓋をした状態でよく振ると、二酸化炭素が水に溶けることでペットボトルがボコッとへこむ様子が確認できます。

水に二酸化炭素が溶けて、ペットボトルがへこむ

　ただ炭酸飲料にするには、もっと水に二酸化炭素が溶け込まないといけません。そこで、どんどん圧力を加えていきます。液体に溶ける気体の量は圧力に比例するという「ヘンリーの法則」が成り立つため、高い圧力をかけることで二酸化炭素が水に溶け込んでいくのです。このようにして、炭酸飲料は作られています。

■なぜコーラにメントスを入れると噴き出たのか？

　では、メントスをコーラに入れると噴き出たのはなぜなのでしょうか？その理由は、主に3つあると考えられています。

　1つ目は、メントスが炭酸飲料に入る時に刺激となり、その刺激で炭酸飲料に溶け込んでいる二酸化炭素が逃げ出すため。

　2つ目は、メントスに含まれるゼラチンなどの成分が界面活性剤として働き、水分子同士が引き合う力である表面張力を弱めるため。表面張力が強いときには、二酸化炭素が逃げ出して泡になるのを押さえていることができますが、弱くなってくると泡を押さえきれず、泡になってしまうというわけです。

　3つ目は、メントスの表面には無数の小さな穴があり、微小な気泡が生成されやすいため、というものです。

　他にも炭酸飲料の温度の影響や反応時間に関する研究、大気圧の影響について調べた研究なども行なわれており、とても奥が深くて面白いですよね。