Curious Kids：炭酸飲料の泡はどうしてこんなに小さいの？私が吹くのはもっと大きいよ

Why are the bubble in fizzy drink so small? アリソン、7歳、アバディーン、イギリス

アリソンさん、ご質問ありがとうございました。まず、炭酸飲料の泡がどこから出てくるかを知る必要があります。これは、炭酸ガスという気体が溶け込んでいるから起こるのです。

気体も液体も（そして他のものも）、分子という小さなものの集まりでできています。気体が液体に溶けるとき、分子同士がよく混ざり合うので、気泡がなくても気体が閉じ込められる。

液体に溶ける気体の量は、どれくらいの圧力がかかっているかで決まる。圧力が高いと、重さで気体を液体に押し込んでいるようなものですから、たくさん溶かすことができます。炭酸飲料を作るには、私たちが生活している通常の圧力の5倍の圧力で、二酸化炭素を液体の中にバブリングしています。

深さ50メートルのプールの底まで泳いでも同じ圧力を感じる（50メートルはキリン8頭が重なり合うくらい）。

Curious KidsはThe Conversationによるシリーズで、子どもたちの世界に関する質問に専門家が答えるというものです。専門家に答えてほしい質問がある場合は、[email protected] まで送ってください。 3239>

このようにして、たくさんのガスが閉じ込められているのです。発泡酒の缶には、小さな風船を膨らませるのに十分な量のガスが溶けているのです。

炭酸飲料の瓶や缶を開けると、液体にかかる圧力が急に小さくなります。この圧力では炭酸ガスを閉じ込めることができないので、余分なガスは溶けなくなり、気泡ができます。

泡を見る

さらに詳しく知るには、いくつかの実験をする必要があります。グラスに発泡性の飲み物を注ぎます（まずは大人に聞いてください）。

新しい泡を作るには、二酸化炭素と飲み物の分子が動き回り、その間に表面を作るために組織化されます。泡がグラスの縁から始まる場合、新しい表面を作る必要はあまりありません。

小さな泡がグラスにくっつきやすいのもこのためです。新しい気泡を作るより、気泡の中に逃げ込んで大きくするほうがエネルギーが少なくてすむからです。

泡は真ん中ではなくグラスの端にできやすい。 nednapa/

やがて泡は十分大きくなり、飲み物の上まで浮き上がってくるようになる。これは、泡がまだ砂粒より小さいときに起こる。

ストローで息を吹いて泡を作るとき、前と同じ力が泡に作用している。しかし、泡は穴の縁を一周してストローに張り付いています。つまり、ストローの穴より小さい泡は作れないのです。

そのため、飲み物の中で勝手にできる泡より大きくなってしまうのです。もっと細いストローを探して、どれだけ小さな泡を作れるか試してみてください。

発泡性飲料に泡ができる仕組みがわかったところで、なぜ火山が噴火するのかも知っていると驚かれるかもしれませんね。火山の地下を深く掘り下げると、マグマと呼ばれる高温で液体の岩石があります。この中にガスが溶けているのです。

マグマが地表に上がってくると、圧力が下がります。マグマに含まれるガスが少なくなって、炭酸飲料のように気泡ができるのです。気泡はマグマに浮力を与え、熱気球のようになります。これがマグマを上に押し上げ、噴火を引き起こすのです。

素晴らしい火山噴火が見られるのも、気泡のおかげですね。 Fredy Thuerig/

マグマには通常、小さな結晶がたくさん含まれていることが分かっています。気泡に影響を与えるのでしょうか？

最後の実験の時間です：炭酸飲料に塩を注ぎ、何が起こるかを観察してください。塩の結晶には泡をつくる表面がたくさんあるので、たくさんの泡が一度にできるはずです。

子どもたちの質問に専門家が答えてくれます。

以下は、学術専門家が書いたキュリアスキッズの記事です：