Crecimiento de burbujas en líquido sobresaturado

He leído la siguiente sección que no entiendo completamente (no tengo experiencia técnica). Es de este artículo que trata sobre la formación de burbujas de CO2 en las bebidas gaseosas.

Cuando se abre una botella de líquido con CO2 presurizado a presión ambiental, la ley de Henry dicta que cualquier cavidad de gas en su interior adoptará inmediatamente la concentración de saturación a presión ambiental. En respuesta al gradiente de concentración, la difusión molecular induce un flujo neto de gas hacia la cavidad que lo hace crecer como una burbuja.

Entiendo que la botella está sobresaturada, es decir, la concentración de CO2 en el líquido es mayor que la concentración de saturación a presión ambiente. Eso significa que el CO2 debe "escapar" del líquido a presión ambiental hasta que la concentración sea la concentración de saturación.

Sin embargo tengo las siguientes preguntas:

  1. ¿Cómo se forman las "cavidades de gas" en primer lugar? ¿Son solo pequeñas burbujas que se forman espontáneamente en el líquido presurizado que luego comienzan a crecer cuando la presión se convierte en presión ambiental?
  2. ¿De qué están hechas las "cavidades de gas"/burbujas? ¿Son solo CO2 o una mezcla de CO2 y líquido? Porque si consisten únicamente en CO2 (que supongo), la concentración de CO2 en una burbuja sería del 100%, lo que significa que en realidad disminuirían de tamaño debido a la difusión fuera de las burbujas.

Respuestas (1)

Sí, creo que se forma espontáneamente a partir de fluctuaciones locales del estado del líquido. Aquí el líquido debe fluctuar temporalmente a un estado de mayor energía de líquido + pequeña cavidad de gas. Una fluctuación a un estado de mayor energía de la energía E debe tener una probabilidad proporcional a mi mi / T . Solo que aquí, en lugar de desaparecer la fluctuación volviendo a su estado original, ocurre esta inestabilidad que describiste, donde el exceso de gas fluye hacia la burbuja y la llena. Este estado final tiene menos energía que el estado original, por lo que permanecerá en este estado final.