কি ঝলমলে জল ঝলমলে করে তোলে? ফিজ পিছনে বিজ্ঞান

ঝিলিমিলি জলের কারণে ঝিলিমিলি দ্রবীভূত কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2) গ্যাস চাপ নির্গত হলে বুদবুদ গঠন করে। যখন কার্বনেশনের সময় উচ্চ চাপে CO2 কে পানিতে বাধ্য করা হয়, তখন এটি কার্বনিক অ্যাসিড তৈরি করে এবং আপনি বোতল বা ক্যান না খোলা পর্যন্ত দ্রবীভূত থাকে, গ্যাসটিকে সেই বৈশিষ্ট্যযুক্ত ফিজি বুদবুদ হিসাবে পালাতে দেয়।

এই সাধারণ রাসায়নিক প্রক্রিয়াটি সমতল জলকে একটি সতেজ, উজ্জ্বল পানীয়তে রূপান্তরিত করে যা শতাব্দী ধরে স্বাদের কুঁড়িকে মোহিত করেছে। ঝলকানির পিছনের বিজ্ঞান বোঝা চাপ, রসায়ন এবং পদার্থবিদ্যার একটি আকর্ষণীয় ইন্টারপ্লে প্রকাশ করে যা প্রতিবার যখন আপনি একটি ঠান্ডা বোতল খোলার সময় ঘটবে।

কার্বনেশন প্রক্রিয়া

কার্বনেশন ঘটে যখন কার্বন ডাই অক্সাইড গ্যাস চাপে পানিতে দ্রবীভূত হয়, সাধারণত এ 3-4 বায়ুমণ্ডল (45-60 psi) . এই প্রক্রিয়াটি হেনরির আইন অনুসরণ করে, যা বলে যে একটি তরলে দ্রবীভূত গ্যাসের পরিমাণ তরলের উপরে সেই গ্যাসের চাপের সরাসরি সমানুপাতিক।

শিল্প কার্বনেশনের সময়, নির্মাতারা সর্বোত্তম ফিজ অর্জনের জন্য বিশেষ সরঞ্জাম ব্যবহার করে:

• জলের মধ্যে তাপমাত্রা ঠান্ডা হয় 32-40°F (0-4°C) কারণ ঠান্ডা পানি গরম পানির চেয়ে বেশি CO2 শোষণ করে
• CO2 গ্যাস নিয়ন্ত্রিত চাপে একটি সিল করা চেম্বারে পানিতে প্রবেশ করানো হয়
• মিশ্রণটি গ্যাস শোষণকে সর্বাধিক করতে এবং এমনকি বিতরণ নিশ্চিত করতে উত্তেজিত হয়
• চাপ বজায় রাখার জন্য কার্বনেটেড জল অবিলম্বে বোতল বা ক্যানে সিল করা হয়

সঠিকভাবে কার্বনেটেড হলে, ঝকঝকে জল সাধারণত থাকে CO2 এর 3.5-4.0 ভলিউম , মানে প্রতিটি লিটার পানিতে 3.5-4.0 লিটার কার্বন ডাই অক্সাইড গ্যাস থাকে আদর্শ তাপমাত্রা এবং চাপে।

বুদবুদের পেছনের রসায়ন

যখন CO2 জলে দ্রবীভূত হয়, তখন এটি কেবল গ্যাসের অণু হিসাবে থাকে না। একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া ঘটে যা কার্বনিক অ্যাসিড (H2CO3) তৈরি করে, ঝকঝকে জলকে তার বৈশিষ্ট্যযুক্ত সামান্য অম্লীয় স্বাদ দেয় প্রায় 3.5-4.0 এর pH .

এই বিক্রিয়ার রাসায়নিক সমীকরণ হল:

CO2 H2O ⇌ H2CO3

এই কার্বনিক অ্যাসিডটি অস্থির এবং দ্রবীভূত CO2 এর সাথে ভারসাম্যে বিদ্যমান। যখন আপনি ঝকঝকে জলের বোতল খোলেন, তখন হঠাৎ চাপের ড্রপ এই ভারসাম্যকে সরিয়ে দেয়, যার ফলে কার্বনিক অ্যাসিড দ্রুত CO2 গ্যাস এবং জলে পচে যায়। এটিই বুদবুদের ভিড় এবং সন্তোষজনক "psst" শব্দ তৈরি করে।

কেন বুদবুদ ওঠা

আপনি ঝকঝকে জলের মধ্য দিয়ে যে বুদবুদগুলিকে উঠতে দেখছেন তা অনুমানযোগ্য শারীরিক নীতিগুলি অনুসরণ করে৷ CO2 বুদবুদগুলি জলের চেয়ে কম ঘন হয়, যার ফলে তারা উচ্ছলতার কারণে উপরের দিকে ভাসতে পারে। যখন তারা বৃদ্ধি পায়, বুদবুদগুলি বড় হয় কারণ জলের চাপ পৃষ্ঠের দিকে হ্রাস পায়, যার ফলে প্রতিটি বুদবুদ বয়েলের আইন অনুসারে প্রসারিত হতে পারে।

মজার বিষয় হল, বেশিরভাগ বুদবুদ তরলে স্বতঃস্ফূর্তভাবে তৈরি হয় না। তারা প্রয়োজন নিউক্লিয়েশন সাইট — কাচের পৃষ্ঠে ক্ষুদ্র অসম্পূর্ণতা, দ্রবীভূত কণা, এমনকি মাইক্রোস্কোপিক স্ক্র্যাচ—যেখানে CO2 অণু জড়ো হতে পারে এবং পালানোর জন্য যথেষ্ট বড় বুদবুদ তৈরি করতে পারে।

কার্বনেশন লেভেলকে প্রভাবিত করে এমন ফ্যাক্টর

আপনার জল কতটা ঝকঝকে থাকে এবং কতক্ষণ এটি ঝাপসা থাকে তা বেশ কয়েকটি ভেরিয়েবল প্রভাবিত করে:

তাপমাত্রা সবচেয়ে নাটকীয় প্রভাব আছে. ঘরের তাপমাত্রায় ঝকঝকে জলের বোতল 2-3 ঘন্টার মধ্যে এর কার্বনেশনের 50% পর্যন্ত হারাতে পারে খোলার সময়, কম তাপমাত্রায় CO2-এর বর্ধিত দ্রবণীয়তার কারণে রেফ্রিজারেটেড জল অনেক বেশি সময় ফিজ ধরে রাখে।

প্রাকৃতিক বনাম কৃত্রিম কার্বনেশন

সমস্ত ঝকঝকে জল একইভাবে তার ফিজ অর্জন করে না। প্রাকৃতিক এবং কৃত্রিম কার্বনেশনের মধ্যে পার্থক্য বোঝা বুদবুদের আকার, মুখের অনুভূতি এবং দীর্ঘায়ুতে তারতম্য ব্যাখ্যা করতে সাহায্য করে।

প্রাকৃতিকভাবে কার্বনেটেড জল

প্রাকৃতিক ঝকঝকে পানির উৎস যেমন ফ্রান্সের পেরিয়ার বা জার্মানি থেকে জেরোলস্টেইনার , ভূতাত্ত্বিক প্রক্রিয়ার মাধ্যমে কার্বনেশন অর্জন। আগ্নেয়গিরির শিলা সমৃদ্ধ ভূগর্ভস্থ স্তরের মধ্য দিয়ে পানি প্রবাহিত হওয়ার সাথে সাথে এটি পৃথিবীর আবরণ থেকে নির্গত CO2 শোষণ করে। এই প্রক্রিয়া শত শত বা হাজার বছর লাগতে পারে.

প্রাকৃতিক কার্বনেশন সাধারণত উৎপন্ন হয় সূক্ষ্ম, আরো স্থায়ী বুদবুদ কারণ CO2 অপরিমেয় ভূতাত্ত্বিক চাপে আরও ধীরে ধীরে এবং সম্পূর্ণরূপে দ্রবীভূত হয়। এই জলের খনিজ উপাদানগুলি বুদবুদ গঠন এবং স্বাদকেও প্রভাবিত করে।

কৃত্রিমভাবে কার্বনেটেড জল

বেশিরভাগ বাণিজ্যিক ঝকঝকে জল কারখানায় জোরপূর্বক কার্বনেশনের মধ্য দিয়ে যায়। এই পদ্ধতিটি দ্রুত, আরও নিয়ন্ত্রণযোগ্য এবং নির্মাতাদের সুসংগত কার্বনেশন মাত্রা অর্জন করতে দেয়। লা ক্রোইক্স এবং টোপো চিকোর মতো ব্র্যান্ডগুলি এই প্রক্রিয়াটি কার্বনেটের বিশুদ্ধ জল বা বসন্তের জলকে ব্যবহার করে যা প্রাকৃতিকভাবে ফিজি নয়।

কৃত্রিম কার্বনেশন তৈরি করতে পারে বড়, আরো আক্রমনাত্মক বুদবুদ যা একটি তীক্ষ্ণ, আরও তীব্র ফিজ সংবেদন প্রদান করে। কার্বোনেশন স্তরটি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রিত হতে পারে, হালকা ঝলকানি থেকে অত্যন্ত উজ্জ্বল পর্যন্ত।

স্পার্কলের সংবেদনশীল অভিজ্ঞতা

ঝকঝকে জলে "ঝক্ঝক্" কেবল দৃশ্য নয় - এটি স্বাদ, স্পর্শ এবং এমনকি শব্দ জড়িত একটি বহু-সংবেদনশীল অভিজ্ঞতা৷ যখন CO2 বুদবুদ আপনার জিহ্বায় ফেটে যায়, তারা একটি তৈরি করে ব্যথা রিসেপ্টর সক্রিয়করণ দ্বারা সৃষ্ট tingling সংবেদন TRPA1 চ্যানেল বলা হয়।

2009 সালে সায়েন্স জার্নালে প্রকাশিত গবেষণায় প্রমাণিত হয়েছে যে এই সংবেদনটি জিহ্বাকে অবেদন করার পরেও বজায় থাকে, এটি প্রমাণ করে যে ফিজটি স্বাদের পরিবর্তে একটি হালকা ব্যথার সংকেত হিসাবে সনাক্ত করা হয়। কার্বনিক অ্যাসিড গঠিত হয় যখন CO2 লালার সাথে যোগাযোগ করে এই রিসেপ্টরগুলিকে ট্রিগার করে, সেই স্বতন্ত্র কাঁটাযুক্ত সংবেদন তৈরি করে।

উপরন্তু, কার্বনেশনের শব্দ-প্রাথমিক খোলার "হিস" থেকে বুদবুদের মৃদু কর্কশ শব্দ-পান করার অভিজ্ঞতাকে বাড়িয়ে তোলে। স্টাডিজ সেটা দেখায় লোকেরা যখন কার্বনেশনের শব্দ শুনতে পায় তখন পানীয়কে আরও সতেজ হিসাবে রেট দেয় , এমনকি যদি প্রকৃত কার্বনেশন স্তর একটি নীরব নমুনার সাথে অভিন্ন হয়।

স্পার্কলিং ওয়াটার কতক্ষণ ফিজি থাকে

একবার খোলা হলে, ঝকঝকে জল অবিলম্বে কার্বনেশন হারাতে শুরু করে। হার স্টোরেজ অবস্থা এবং ধারক ধরনের উপর নির্ভর করে:

1. না খোলা বোতল: 12-18 মাসের জন্য সম্পূর্ণ কার্বনেশন বজায় রাখুন যখন একটি ঠান্ডা, অন্ধকার জায়গায় সঠিকভাবে সংরক্ষণ করা হয়
2. খোলা এবং ফ্রিজে রাখা: শক্তভাবে সিল করা হলে 2-3 দিনের জন্য গ্রহণযোগ্য ফিজ ধরে রাখুন
3. ঘরের তাপমাত্রায় খোলা: 6-12 ঘন্টার মধ্যে বেশিরভাগ কার্বনেশন হারান
4. একটি গ্লাসে ঢালা: 15-30 মিনিটের মধ্যে লক্ষণীয়ভাবে সমতল হয়ে উঠুন

খোলার পরে কার্বনেশন ধারণ সর্বাধিক করতে, পুনরাবৃত্ত করার আগে প্লাস্টিকের বোতল থেকে অতিরিক্ত বাতাস চেপে নিন বা বিশেষ কার্বনেশন ক্যাপ ব্যবহার করুন যা একটি বায়ুরোধী সীল তৈরি করে। কিছু উত্সাহী কার্বনেশন সংরক্ষণ ব্যবস্থায় বিনিয়োগ করে যা চাপ বজায় রাখার জন্য খোলা বোতলে CO2 ইনজেক্ট করে।

বাড়িতে ঝকঝকে জল তৈরি করা

সোডাস্ট্রিমের মতো হোম কার্বনেশন সিস্টেমগুলি শিল্প কার্বনেশনের মতো একই নীতিতে কাজ করে তবে ছোট স্কেলে। এই ডিভাইসগুলি ব্যবহার করে প্রায় 60-130 লিটার মূল্যের কার্বনেশন ধারণকারী চাপযুক্ত CO2 কার্তুজ কার্টিজের আকারের উপর নির্ভর করে।

প্রক্রিয়াটি সহজবোধ্য:

• ভরাট লাইনে ঠান্ডা জল দিয়ে বোতলটি পূরণ করুন
• কার্বনেশন মেশিনে বোতল সংযুক্ত করুন
• ছোট বিস্ফোরণে কার্বনেশন বোতাম টিপুন (সাধারণত শক্তিশালী কার্বনেশনের জন্য 3-5 বার)
• বোতলটি সরানোর আগে ধীরে ধীরে চাপ ছেড়ে দিন

হোম কার্বনেশনের মূল সুবিধা হল কাস্টমাইজেশন। আপনি ব্যক্তিগত পছন্দের উপর ভিত্তি করে হালকা ঝলকানি থেকে তীব্রভাবে ফিজি জল পর্যন্ত যেকোনো কিছু তৈরি করতে পারেন। বাড়িতে অর্জিত কার্বনেশন স্তর সাধারণত হয় CO2 এর 2.5-4.0 ভলিউম , বাণিজ্যিক ব্র্যান্ডের সাথে তুলনীয়।

কেন কিছু জল অন্যদের চেয়ে বেশি ঝকঝকে

আপনি যদি লক্ষ্য করেন যে বিভিন্ন ব্র্যান্ডের ঝকঝকে জলে বিভিন্ন মাত্রার ফিজ আছে বলে মনে হচ্ছে, আপনি এটি কল্পনা করছেন না। ইচ্ছাকৃত ফর্মুলেশন পছন্দ এবং প্রাকৃতিক জলের বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে ব্র্যান্ডগুলিতে কার্বনেশনের তীব্রতা উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়।

টোপো চিকো , উদাহরণস্বরূপ, প্রায় সঙ্গে আক্রমনাত্মক কার্বনেশন জন্য পরিচিত হয় CO2 এর 4.0 ভলিউম , বড়, জোরালো বুদবুদ তৈরি করে। বিপরীতে, সান পেলেগ্রিনো চারপাশে মৃদু কার্বনেশন আছে 3.5 ভলিউম , ছোট, আরো পরিশোধিত বুদবুদ উত্পাদন.

খনিজ উপাদানও একটি ভূমিকা পালন করে। ক্যালসিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম সমৃদ্ধ জলগুলি সামান্য ভিন্ন বুদ্বুদ বৈশিষ্ট্য তৈরি করতে পারে কারণ এই খনিজগুলি কার্বনিক অ্যাসিডের সাথে যোগাযোগ করে, সম্ভাব্যভাবে বুদবুদ গঠন এবং স্থিতিশীলতাকে প্রভাবিত করে। এই কারণেই কার্বনেটেড বিশুদ্ধ জলের তুলনায় খনিজ-সমৃদ্ধ ঝকঝকে জলে প্রায়শই একটি স্বতন্ত্র মুখের অনুভূতি থাকে৷