苏打水的泡腾来自二氧化碳气泡。

Why does soda fizz?

几个世纪以来，苏打水的舞动、刺痛的嘶嘶声一直令世界欢欣鼓舞。 但这些泡沫背后的秘密是什么？

苏打水中的嘶嘶声由二氧化碳或二氧化碳气泡组成。 碳酸饮料在生产过程中会在高压下注入这种无色无味的气体，直到液体被气体过饱和。

“苏打水会发出嘶嘶声，因为它会发出嘶嘶声，”工业化学家兼美国化学学会研究员马克琼斯说。

啤酒和康普茶等依靠发酵产生气泡的天然碳酸饮料已经存在了很长时间。 但据大英百科全书称，现代碳酸苏打水的出现可以追溯到英国牧师兼科学家约瑟夫·普里斯特利 (Joseph Priestley)，他在 1772 年开发了一种碳酸化装置，绰号为“软饮料行业之父”。 到 1794 年，瑞士珠宝商 Jacob Schweppe 向他在日内瓦的朋友们出售碳酸人造矿泉水。

Britannica 指出，起初，瓶装碳酸水被用作药用。后来添加了香料——大约在 1820 年加入了姜，在 1830 年代加入了柠檬。 1886 年，佐治亚州亚特兰大的药剂师约翰彭伯顿发明了可口可乐，这是第一种可乐饮料。

碳酸化不仅会产生舞动的泡沫，还会与水反应生成碳酸，从而产生略带刺鼻的味道。尽管苏打水制造商在软饮料中添加的碳酸和任何其他增强风味的酸与牙齿损伤有关，但“我认为美国牙科协会更关注苏打水中的糖分，”琼斯说。

当苏打水装瓶时，软饮料保持非常冷，因为二氧化碳在低温下更好地溶解在苏打水中。 “加热液体会迫使气体从溶液中排出，”分析化学家和药物化学顾问 Joe Glajch 告诉 Live Science。

根据英国化学家威廉亨利在 1803 年提出的物理化学原理，称为亨利定律，在苏打水中注入二氧化碳后，气体会冒泡逸出。亨利定律指出，溶解在液体中的气体量与液体周围相同气体的压力成正比。

Glajch 说，当汽水罐装或装瓶时，饮料上方的空间通常充满二氧化碳，压力略高于标准大气压（约 14.7 磅/平方英寸，或 101.325 千帕）。由于亨利定律——以及密封容器顶部的气体压力——溶解在饮料中的二氧化碳会留在液体中。

然而，当汽水容器打开时，加压碳会释放到空气中。这种排出的气体会产生签名嘶嘶声，人们期望从新打开的汽水瓶或罐头中听到。 “汽水瓶实际上是一个压力容器，可以保持压力，直到你打开顶部，”琼斯说。 （如果罐子或瓶子在打开之前被摇晃或以其他方式受到干扰，液体中的气体可能会逸出并加入饮料上方的气体中，从而增加液体上方气体的压力并导致苏打水在打开时爆裂。容器已打开。）

根据哥伦比亚大学气候学院的数据，二氧化碳约占地球大气的 0.04%。亨利定律表明，当苏打水暴露在空气中时，软饮料中的二氧化碳自然希望在液体中达到与空气中相同的浓度。结果是大部分二氧化碳以微小的二氧化碳气泡的形式从液体中冒出。

Glajch 说，当将苏打水倒入玻璃杯中时，汽水会发出更多的嘶嘶声，因为倾倒的动作大大增加了液体的表面积并有助于气泡逸出。 “啤酒就是一个很好的例子，”Glajch 说。 “如果你把啤酒倒进杯子里，你会在上面得到一个大小合适的泡沫头，这取决于啤酒的种类和它的碳酸程度。这些泡沫都是来自饮料的气体。”

减少倾倒过程中起泡量的一个技巧——从而使软饮料保持更长时间的气泡——是将苏打水倒在玻璃杯的一侧。 “这大大减少了倾倒的表面积”，从而在液体中保留了更多的二氧化碳，Glajch 说。喝光！