A szódavíz készítése
2013/07/22 08:00
12264 megtekintés
A cikk már legalább egy éve nem frissült, az akkor még aktuális információk lehet, hogy mára elavultak.

A szódavíz, más néven szikvíz hungarikum, közel kétszáz éves a múltja. Előállítani házilag és üzemben is lehet. A legtöbb magyar család konyhájában megtalálható az autoszifon. A szódavízkészítéshez a szifonba vizet töltünk, lezárjuk és egy patronból szén-dioxid-gázt nyomunk bele.

Az ivóvíznek szén-dioxiddal való dúsítását szaturálásnak nevezik. A szomjúságot csillapító szódavíz a szénsav telített vizes oldata. A jó szódavíz legalább 7-8 g/dm3 szén-dioxidot tartalmaz.

szoda1 A szikvíz, tévesen a sziksó és a víz összekapcsolásával képzett szó.

A szódavízkészítésnek van néhány érdekes, rituális eljárása. Van-e ezeknek tudományos alapja?

Néhány módszert és megfigyelést foglaljunk össze:

  • A szifont rázni szokták, esetleg föl-le forgatják, amikor a szén-dioxidot a patronból betöltik.
  • Ha a szódásüveg kezd kiürülni, akkor is rázni szokták.
  • A frissen készített szódavizet azonnal kiengedve az üveg nagyot „lő”, fröccsent. Az így kitöltött víz nagyon buborékos és az íze még kevésbé savanykásan üdítő.
  • Ha kevés volt a patronban a szén-dioxid, akkor a szódavíz csak részben tölthető ki és azt is csak lassú ütemben. Ha már nem jön több, akkor a szifont megrázva, újra engedhető egy kis víz.
  • A szódavízkészítés kémiai szempontból a szén-dioxid vízben való oldásának egyensúlyi folyamatát jelenti. Az egyensúly eltolható a külső körülmények változtatásával, de fontos, hogy a hatások nem pillanatszerűek, hanem viszonylag lassúak.

A szén-dioxid 20-30 másodperc alatt fizikailag oldódik vízben, de a kémiai oldódáshoz, szénsav keletkezéséhez több idő szükséges.

szoda2

A fizikai oldódás során egy komplex molekularendszer keletkezik. Ez alakul tovább lassan szénsavvá.

szoda3

A szén-dioxid szénsavvá való átalakulása nem pillanatszerűen történik, hanem jól mérhető időt vesz igénybe, tapasztalat szerint néhány percet.

A szénsav gyenge kétértékű sav, ez adja a szódavíz kellemes savanykás ízét.

szoda4

Az autoszifonban a víz szén-dioxiddal túltelített a külső légköri nyomáshoz képest. A szódavíz kiengedésekor a belső egyensúly a folyadék térfogatának csökkenése és a gáztér növekedése miatt megbomlik és az oldott szén-dioxid egy része a folyadék fölötti térbe kerül. Idővel – egy adott gőznyomás elérésekor –, beáll az egyensúly újra.

szoda5 A szódavizes szifonban legalább 15 %-nyi gáztérnek kell lennie a víz felett. Ezt egy a szifon nyakával azonos átmérőjű, rövid cső biztosítja. Az ebben lévő szén-dioxid és a használat során a vízből kiváló gáz biztosítja, hogy a szódavíz kijöjjön az üvegből.

A szén-dioxid gáz kilépése a folyadék és a gőztér határfelületén történik, a szifon felrázásával, azaz a folyadék-gáz határfelületet növelésével, az egyensúly felé irányuló folyamat felgyorsítható. A gáz kilépésének üteme a zárt palackban a gőztér nyomásától és a hőmérséklettől is függ. A gőztérben ahogy a nyomás növekszik, a gáz folyadékból való kilépésének üteme csökken, a dinamikus egyensúlyt újra eléri a rendszer. A rázogatással az egyensúly beálltát siettetjük.

A képre kattintva kipróbálhatod egy animáció segítségével, hogy a szódásüvegben milyen folyamatok játszódnak le!

szoda6

A szénsav tiszta állapotban nem állítható elő, mert bepárláskor vagy hevítéskor vízre és szén-dioxidra bomlik szét. A reakcióegyenleteknek megfelelően balra tolódik el az egyensúly.

Magyarországon 1826-ban Jedlik Ányos készített először szénsavas szódavizet. Az első szikvízgyártó üzemet is ő hozta létre Pest-Budán 1841-ben.

szoda7 „A mesterséges ásványvizeknek nem hátrányára, hanem előnyére, a feltalálónak pedig nem szégyenére, hanem dicsőségére válik, ha sikerül a vízbe az eddig elértnél nagyobb mennyiségben juttatni szabad szénsavat, vagy még annál is nagyobbat, mint amennyit a természetes vizek tartalmaznak.” Ezzel a gondolattal kezdődik Jedliknek egy latin nyelvű feljegyzése, amelyre több savanyúvíznek mesterséges készítésmódját jegyezte fel.

Tanári útmutató

tantárgykémia
témaköráltalános kémia
kapcsolatfizika
évfolyam/korosztály9 - 10. évfolyam
módszertanári bemutató kivetítéssel, egyéni felkészülés
idő20 perc
célokA szódavizes szifon minden háztartásban megtalálható. A tanulóknak sok hétköznapi tapasztalata van a szódavízzel és készítésével kapcsolatban. Ugyanakkor a jelenségek értelmezése komplex természettudományos probléma. Reakciókinetikai és termodinamikai fogalmakat, folyamatokat elemezhetünk ennek kapcsán.
tanulási helyzetÉrdemes a gyerekekkel az egyszerű tudnivalóktól az összetettebb értelmezést igénylő jelenségek felé haladni.
  • Milyen gáz van a szódás- és a hab-patronban? Mi történik, ha felcseréljük őket?
  • Miért nagy a nyomás ("lő ki") a frissen készített szódavízben?
  • Miért hűl le nagyon a patron, ha a szelep nem zár jól?
  • Miért buborékol a szódavíz?
  • Meleg vagy hideg vízben oldódik több szén-dioxid?
  • Mondj módszert, amivel meg lehet mérni, hogy mennyi szén-dioxid van a patronban?
  • Miért nem lehet fejjel lefelé tartva a szifont szódavizet engedni?
  • Mi lehet az oka, ha nem jön ki a szifonból a szódavíz?
szükségesszámítógép és kivetítő
szerzőSiegler Gábor (siegler@berzsenyi.tvnet.hu)
Berzsenyi Dániel Gimnázium, Budapest
letöltésaz animáció: szodaviz.zip

Siegler Gábor

Csatlakozz hozzánk!

Ajánljuk

European Schoolnet Academy Ingyenes online tanfolyamok tanároknak
School Education Gateway Ingyenes tanfolyamok és sok más tanárok számára
ENABLE program Program iskoláknak a bullying ellen
Jövő osztályterme Modern tanulási környezetekről a Sulineten