Последни новини и събития

Хайде на по халба!

Бирата – натуралност, настроение и кехлибарени мигове с приятели На Илинден българските пивовари отбелязват професионалния си празник, защото пророк Илия е избран за техен покровител от игумена на Бачковския манастир епископ Наум преди близо 25 години. Това е добър повод да си припомним любопитни факти за бирата и защо човечеството обича...

20-07-2017

Read more

Въглероден диоксид – характеристика и особености

Въглероден диоксид при напиткитеСО2 е основен компонент за газираните напитки. На него се дължи тяхната пенливост, игривост, ряз и свежест, катализира процесите на съзряване на напитката. В химично отношение СО2 е неактивен, може да реагира само при високи температури от порядъка на 240 - 250°С. Обаче във водни разтвори и в среди с киселинни свойства много реакции на СО2 протичат самопроизволно, в резултат на което може да се срещне в свободно състояние или свързан. Във водна среда е установено следното равновесие:

СО2 газ ↔ СО2 разтвор + Н2О ↔ Н2СО3 ↔ Н+ + НСО3- ↔ Н+ + СО32-

Концентрацията на Н2СО3 зависи от концентрацията на разтворения СО2 която от своя страна, се намира в пряка зависимост от равновесното налягане на СО2 и газовата фаза. Концентрацията на въглеродната киселина, както на дисоциираната, така и на недисоциираната в наситени разтвори е около 1 - 2% от общото съдържание на СО2. Въглеродната киселина, която се намира в равновесие с бикарбонатния анион, се нарича равновесна. Тя е неактивна и не влиза в химични реакции с други съставки. Свободната въглеродна киселина, която не участва в установената дисоциация, е химически активна и лесно встъпва във взаимодействие с други съставки. Тази свободна киселина се нарича още агресивна или активна.

Регистрирайте се и научете много повече по темата! Направете своята регистрация ТУК

Равновесието на отделните елементи на разтвореният във водата и напитките СО2 зависи до голяма степен от съдържащата се в тях бикарбонатна твърдост, както и от наличието на други соли.
Свободната въглеродна киселина заедно с останалите съставки на безалкохолните напитки и минералните води създава своеобразните органолептични показатели - вкус, аромат, пенливост и други на напитките.

Механизъм на разтваряне на СО2 във вода

Насищането на водата с СО2 е известно като сатурация, карбонизация или импрегнация. Характерно за този процес е, че СО2 доведен в съприкосновение с водата в затворено пространство, се разтваря в нея. Механизмът на разтваряне на газа се характеризира с факта, че СО2 дифундира през граничен газообразен и течен слой, отделящ течността от газа и се абсорбира от течността, тоест разтваря се в нея.
Процесът на дифузия - естествено разтваряне е бавен, около 5 - 6 часа.

Количеството CO2 дифундирал през граничната повърхност в течността, и неговата скорост са равно пропорционални на контактната повърхност между фазите, на разликата в концентрациите и на парциалното налягане на газа и са обратно пропорционални на температурата на течността. За интензификация на процеса е необходимо да се осигуряват най-малко две условия – голяма контактна повърхност и максимална разлика в концентрациите на газа в двете фази.

Фактори влияещи върху разтворимостта на CO2

Този масообменен процес зависи от редица фактори, част от които влияят върху количеството на CO2 а други влияят качествено за по-бързо достигане на равновесие.

Влияние на температурата

Абсорбцията на CO2 преминава през бавно протичащия процес на хидрация. Процесът е екзотермичен, т.е. протича с отделяне на, макар и малко количество топлина. За да се осъществява процесът в посока разтваряне на CO2 трябва да се отвежда топлина тоест зависимостта между температурата и разтворимостта на CO2 е обратно пропорционална. Колкото по-ниска е температурата на водата, толкова по-голямо количество газ ще се разтвори в нея.

Влияние на налягането

Повишаването на налягането води до увеличаване на налягането в газовата фаза и концентрацията в нея. Това довежда до повишаване разликата в концентрациите на CO2 в двете фази, т.е. до ускоряване на процеса. Зависимостта между разтовримостта на CO2 и налягането е право пропорционална.

Влияние на разтворените вещества

Наличието на разтворени в течността вещества води до създаване на определено осмотично налягане, което има негативно влияние върху разтворимостта на CO2. Част от разтворените вещества реагират с агресивната въглеродна киселина, което води до нежелан разход на CO2.

По принцип всякакъв вид соли пречат на насищането с CO2. Сама някои колоиди във водата могат да допринесат за повишаване на разтворимостта му, ако осигуряват адсорбция на CO2 и неговите съединения.

Влияние на наличието на други газове

Водата, както всяка течност, има определена абсорбционна способност по отношение на газове при определена температура и налягане, тоест сумата от парциалните налягания на разтворените газове е константа. Наличието на едни газове в течността намалява разтворимостта на други. Съдържанието на въздух във водата намалява разтворимостта на СО2 в нея.
Във всички съвременни технологични линии насищането на водата с СО2 се предшества от нейното деаериране.