¿Por qué las superficies rugosas promueven la nucleación de CO2 en las bebidas carbonatadas?

La cristalería con superficies rayadas/grabadas genera más burbujas ( video 1 , video 2 ). ¿Por qué estas superficies rugosas permiten una nucleación heterogénea más fácil?

Respuestas (2)

La superficie rugosa contiene una gran cantidad de pequeñas burbujas atrapadas en las grietas del vidrio. Estas burbujas crecen con la adición de dióxido de carbono de la cerveza, hasta que se vuelven demasiado grandes. La parte libre se separa y asciende, mientras que la parte atrapada comienza de nuevo el proceso de crecimiento y división. La superficie rugosa proporciona más ubicaciones para estos generadores de burbujas. La superficie rugosa también debe resistir la desactivación por lavado frecuente.

La tensión superficial aumenta la presión dentro de una burbuja inversamente a medida que disminuye el radio, por lo que es muy poco probable que se forme una nueva burbuja. http://hiperfísica.phy-astr.gsu.edu/hbase/surten2.html

Algunas veces, puedes ver el efecto de alguna pequeña impureza en la cerveza. Una corriente de burbujas se elevará desde un punto que flota en la cerveza.

Aparte, el físico David Glaser https://en.wikipedia.org/wiki/Donald_A._Glaser desarrolló su cámara de burbujas ganadora del premio Nobel utilizando (entre otros líquidos) cerveza como medio fluido. Ha negado que las burbujas de cerveza fueran su inspiración, pero...

De su respuesta, parece que el único factor que contribuye es el aumento del área de superficie. Sin embargo, al rayar el fondo del vidrio, el área de la superficie total aumentó mucho menos del doble, mientras que la generación de burbujas aumentó mucho más del doble.
Técnicamente, no hay (o es poca) generación de burbujas; solo crecimiento de nanoburbujas, división y repetición...

La cerveza dentro de una botella tiene dióxido de carbono en su interior.
Cuando se abre la tapa, la presión sobre la cerveza se reduce y la cerveza se sobresatura con dióxido de carbono. Hay demasiado dióxido de carbono en la solución.

Para reducir la cantidad de dióxido de carbono en la cerveza, el dióxido de carbono que está en solución tiene que convertirse en vapor. Esto requiere que varias moléculas se unan para formar un vapor y al mismo tiempo crear una superficie entre el vapor y la fase líquida. Esto requiere energía.

La formación de burbujas de vapor es un proceso complejo pero se ve favorecido por las burbujas de vapor que se forman en los centros de nucleación. En el caso de la cerveza en un vaso, estas pueden ser imperfecciones (bordes, puntas, hendiduras) en las paredes del vaso que ahora agregan algunos fabricantes de vidrio durante la producción del vidrio y cualquier pequeña partícula en la cerveza.

De su respuesta, parece que el único factor que contribuye es el aumento del área de superficie. Sin embargo, al rayar el fondo del vidrio, el área de la superficie total aumentó mucho menos del doble, mientras que la generación de burbujas aumentó mucho más del doble.
Eso no es así. Son los bordes y las puntas los que actúan como centro de nucleación, la misma idea que los químicos usan gránulos antigolpes, particularmente cuando se destila a presión reducida. En el video se menciona la nanotecnología, lo que debe significar la introducción de numerosas imperfecciones a pequeña escala. Un punto/borde tiene un efecto enorme aunque su "área" sea muy pequeña en comparación con el área de la superficie de todo el vidrio.
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