核心概念
化学
反应
过饱和
成核
引言
你可能见过把曼妥思糖果加入无糖可乐瓶中发生的反应。由此产生的喷发威力强大，甚至可能很危险，并且是许多在线视频的来源！虽然很多人都熟悉这种反应，但很少有人了解其背后的科学原理。曼妥思加苏打水实际上不是化学反应，而是一种称为成核的物理反应。在这个活动中，我们将通过向苏打水中添加一些不寻常的成分，来探索较小规模的苏打水中的成核现象！
背景知识
碳酸饮料，如苏打水，处于过饱和状态，这意味着苏打水完全饱和了二氧化碳 (CO2)。一旦任何溶液过饱和，它通常无法容纳更多的饱和物质。例如，如果你连续向一杯水中加糖，最终你会达到一个点，糖只是沉到杯底，而不会溶解到水中。但是，如果你加热糖和水的溶液，水将能够接受比冷水或室温时更多的糖。一旦加热的水冷却到室温，它将过饱和糖——溶解在水中的糖比在室温下正常情况下可能溶解的糖要多。
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以类似的方式向水中添加二氧化碳来制成苏打水。水已经过饱和了二氧化碳，然后装瓶密封以保持二氧化碳溶解在苏打水中。二氧化碳总是试图从苏打水中逸出，一旦打开苏打水瓶，你会看到许多小气泡形成，从溶液中冒出来。
材料
两罐冷藏苏打水
一汤匙糖
一汤匙盐
一汤匙油
四个杯子
量杯（能够测量四分之一杯）
茶匙
准备工作
将四分之一杯苏打水倒入每个杯子中。
步骤
慢慢地将一汤匙糖加入第一个杯子中。当你加入糖时，苏打水会发生什么？注意反应，以及你听到的、看到的甚至闻到的东西！
移到下一杯苏打水。慢慢加入一汤匙盐。当你加入盐时，苏打水会发生什么？注意反应，以及你听到的、看到的和闻到的东西。
移到下一个杯子，慢慢加入一汤匙橄榄油。当你加入油时，苏打水会发生什么？注意反应，以及你听到的、看到的和闻到的东西。
品尝第四杯苏打水（没有添加任何东西）。这是你的对照苏打水。
用茶匙品尝少量加入糖的苏打水。你注意到对照苏打水和加糖的苏打水在味道上有什么不同吗？哪一种味道更起泡？
如果你愿意，可以比较你的对照苏打水和加糖苏打水与加盐和加油的苏打水的味道。（品尝少量测试苏打水！）你注意到对照苏打水与加盐和加油的苏打水在味道上有什么不同吗？哪一种味道更起泡？它们与加糖的苏打水相比如何？
额外：尝试在你的苏打水中加入少量其他可食用的厨房配料，如面粉或小苏打。观察反应！
观察和结果
在这个活动中，你在苏打水中添加了不同的厨房化合物并观察了反应。你应该注意到，当你加入盐和糖时，苏打水会起泡，并且大量的气泡会升到饮料表面。你也应该观察到气体逸出的景象和声音，以及当你品尝时苏打水中的气泡减少了。然而，添加油对苏打水中的气泡几乎没有影响。造成这种情况的原因与二氧化碳如何进入苏打水以及进入后如何表现有关。
苏打水过饱和了二氧化碳，这些二氧化碳正等待着逸出。加入糖和盐给了二氧化碳气体逸出苏打水的机会。在某些条件下，例如此活动中的条件，过饱和溶液会比单独放置时更快地释放溶解在其中的物质。当你向苏打水中添加糖或盐时，每个杯子中的二氧化碳会附着在糖或盐颗粒上的微小凸起上。这些微小的凸起被称为成核位点，当二氧化碳形成气泡并逸出时，会给二氧化碳提供在苏打水中附着的东西。相比之下，油分子比盐和糖的颗粒具有更少的粗糙点，因此成核位点更少。因此，当你向苏打水中添加油时，二氧化碳逸出的速度更慢。
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