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轉錄:http://www.sciam.com.tw/read/readshow.asp?FDocNo=174&DocNo=275
要在只稍稍過飽和的液體中(包括香檳、氣泡酒、啤酒及汽水皆是如此)形成氣泡,就必
需要有事先存在的氣體空腔,而且空腔的曲率半徑必須大到足以克服這個成核作用(
nucleation)的能量障礙,氣泡才可以自由地成長。之所以會如此,完全是因為氣泡表面
的曲率會影響到它內部氣體的壓力,而根據拉普拉斯定律(Laplace's law),氣泡內外
的壓力差會和氣泡半徑成反比,也就是說,氣泡越小,裡面的壓力就越大。若低於某個臨
界半徑,空腔內部的氣體壓力過大,便會阻止液體中溶解的二氧化碳擴散到空腔裡。對新
開瓶的香檳來說,這個臨界半徑約略是0.2微米。
為了要仔細觀測氣泡產生的位置(或稱為「氣泡溫床」),我們把裝有顯微鏡頭的高速攝
影機對準數百串氣泡的底部。和一般想法相反的是,這些成核點(nucleation site)並
非坐落於玻璃杯表面不規則的坑洞裡,因為它們的寬度遠低於氣泡形成所需要的臨界曲率
半徑。其實啊,這些氣泡溫床根本就是附著在玻璃壁上的雜質,大部份是中空且呈圓柱狀
的纖維,它們是從空氣中掉落,或者是在擦拭玻璃杯的過程中遺留下來的。由於這些外來
粒子的幾何形狀無法被飲料完全沾濕,所以在杯子斟滿時就可以包住一些氣袋(見右圖)
。
在氣泡的形成過程中,溶解的二氧化碳分子會跑進這些微小的氣袋中,最後就長成一個肉
眼可見的氣泡。氣泡受到毛細力的拉扯,起初一直停留在成核點,隨後這個氣泡所受的浮
力會不斷增大,最後從成核點分離出來,而這也提供了讓另一個新泡泡形成的契機。同樣
的過程會不斷重複,直到溶解的二氧化碳都用盡,氣泡也就不會再繼續產生了。
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原來是杯子裏的雜質引發氣泡的,真有意思啊~
※ 引述《alenbe (...)》之銘言:
: 有好幾次的經驗 看著杯子裏的汽水
: 從杯底或邊緣冒出泡泡
: 但是會發現,冒出泡泡的地方總是在杯子某幾處
: 杯子有些地方幾乎沒在冒泡,也不會從汽水液體中冒出泡
: 為什麼會有這種現象?
: 與晶體結晶需要晶核的原理類似嗎?
: 還是存在一些表面作用呢?
: 有沒有人知道?謝謝
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