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啤酒泡沫

企鹅的脚为什么不怕冻? 作者:(英)米克·奥黑尔


把汽酒或啤酒倒进干燥的玻璃杯会起泡沫,但是倒进潮湿的玻璃杯就不起泡沫。先向一只玻璃杯倒入半杯左右的汽酒,产生的泡沫会溢至杯子的边缘。待泡沫消失之后,再向其中迅速倒入剩下的汽酒,这次的泡沫就不会冒到杯口。这是为什么?

啤酒、汽酒以及其他发泡饮料都是其中溶解有过饱和气体的液体。按照热力学定律,处在溶解状态的气体总是倾向于析出液体而变为气泡。但是,形成气泡并不意味着一开始就一定是许多小气泡。

泡沫的细小气泡可以有很大的压强,例如直径为微米的气泡,内部压强高达约3×106Pa。由于气体的溶解度随压强而增大(亨利定律),气体刚形成小气泡,很快又会被重新溶解而回到溶液中。

气泡可以围绕尘埃粒子形成,也可以在物体表面的细小凹凸处或擦痕处形成,后者叫做成核中心或者凝结核。这些成核中心不易吸附水,却容易吸附气体,使气体不是先形成细小的气泡而是聚集在这里形成气体包。这些气体包逐渐长大,在达到某一个临界大小时便会向外凸起而逐渐变为圆形,最后变成一个真正的球状气泡。这些气泡一形成,它们的直径就有足够的大小,不至于自行坍缩……

补充一点,还有一种连锁效应在起作用。如果单位体积的气泡数目达到了某个临界值,这一现象本身就成为一种物理搅动,从而会导致更多的气泡被释放出来。

任何一点瑕疵都有可能导致出现成核中心。比如说,杯子在用硬水洗过晾干以后,表面上会残留下盐类(如硫酸钙)的微晶颗粒。若用餐巾擦过杯子,上面则很可能沾有棉花纤维。把杯子口朝上搁置待用,很快就会有尘埃粒子掉落其中。而且,杯子内部表面有细微的擦痕也是免不了的,除非是新牌子的特殊玻璃杯。

如果杯子是潮湿的,任何盐类微晶都会被溶解,棉花纤维也失去了成核中心的作用。大多数的尘埃粒子和擦痕虽然还在,但是它们都已经裹上了一层液体,新的碳酸饮料液体通过扩散贴近它们的过程非常缓慢。气泡仍然会产生,但是由于产生得太慢,以至于不可能出现连锁效应,于是饮料就不起泡沫。

可以动手试一试,实际检验一下上面的说法。把一只玻璃杯的内部表面全都抹上一层油,这会比用水打湿效果更好些。这时,向杯子里倒入一种价格不贵的碳酸饮料,比如说柠檬水,你看不到冒泡,即使有也很微弱。若向杯子里添加一匙砂糖,也就是投入几百万个成核中心,你马上就会看到像沸腾一样剧烈的发泡现象。

真得感谢现代的制造技术,今天我们使用的玻璃杯有如此高的质量,特别是啤酒杯。有些厂家有意搞出那许多瑕疵,我们才可以在喝酒时长时间玩味那冒至杯口的泡沫。


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