为什么可乐不能冷冻,可乐冰冻后会爆炸么?

夏天与可乐很相配 , 在热气腾腾的午后 , 打开一瓶冰凉沁爽的可乐 , 那感受别提多美了 。但是 , 可乐是碳酸饮料 , 保存时候稍有不慎可能会出大问题 。放肆吧的小编听说可乐是不能冷冻的 , 可乐冷冻会爆炸的 。

为什么可乐不能冷冻,可乐冰冻后会爆炸么?

文章插图
一是由于水在温度降低时 , 体积会增大 。水结冰的过程也会发生体积膨胀 。因此可乐结冰之后体积比以前大了很多 , 把罐体撑变形 , 甚至会撑爆 。如果压力超过了罐身的承受极限 , 可乐就会在冰箱里爆炸 。
为什么可乐不能冷冻,可乐冰冻后会爆炸么?

文章插图
二是液体结冰(或者部分结冰)时 , 气体溶解度会发生变化 , 可乐中溶解的二氧化碳会释放出来 , 增加罐体内压力 。再加上可乐液体本身体积增加的影响 , 罐体内会产生很大的压力 。这时候开启 , 很容易发生危险 。如果罐身足够结实 , 一直降温 , 最终可乐会开始结冰 。结冰过程中体积继续增大 , 就会把罐子挤裂 。
而如果在可乐冻结之前 , 液体状态下打开罐子 , 首先巨大压力会将一部分可乐喷出罐口;其次压力骤然降低 , 溶解的二氧化碳会迅速释放 。液体和气体混合着快速从罐口喷涌而出 , 这个过程可能会非常猛烈 , 事故就是这样发生的 。
(h2)1 , 可乐体积的变化
为什么可乐不能冷冻,可乐冰冻后会爆炸么?

文章插图
水在4摄氏度以下是温度越低体积越大的 , 但是根据这个-30 - 100摄氏度下水的密度表(低于零度的是过冷水的密度) , 可以看出变化非常不明显 。据此可以推测可乐这种水溶液应该是类似的情况 。
可乐体积发生剧烈变化是在结冰的过程中 。由于冰的密度是0.917g/cm(0摄氏度1个大气压下) , 水是1g/cm , 所以结冰后体积膨胀约9% 。可乐虽然不是纯水 , 但与这个数字相差不会太大 。
纯水在标准大气压下的结冰点是0摄氏度 。当水中溶解了各种溶质时 , 结冰点就会降低 。可乐的结冰点 , 按照可口可乐官方的说法是大约30华氏度(大约 -1.1摄氏度) 。这是开罐之后的可乐 , 密封的罐装可乐由于内部气压高 , 结冰点还会降低 。不过根据下面的水的三相图可以看出 , 由于压强变化而导致的结冰点降低并不明显 。所以温度下降到一定程度(一般冰箱冷冻室均可达到)时 , 可乐就会结冰 。
结冰之后继续降温 , 冰的体积也不会再膨胀了 。事实上冰是温度越低体积越小的 , -180摄氏度时是0.9340 g/cm 。可以看出这个变化同样非常小 , 可以忽略 。
(h2)2 , 二氧化碳气体的变化
为什么可乐不能冷冻,可乐冰冻后会爆炸么?

文章插图
可乐中溶解有二氧化碳气体 。因此未开封的罐装可乐 , 内部压强要高于大气压 。
二氧化碳在水中的溶解度是温度越低溶解度越高 。降温会促进二氧化碳溶解 , 降低罐内气压 。
但是在可乐开始结冰后 , 就会有大量二氧化碳释放出来 。因为气体不会溶解在冰块中 。
根据可口可乐官网 , 可乐罐被设计为可以承受100PSI(689.5千帕 , 接近7个大气压)的压强 。前面提到 , 正常情况下保存的可乐 , 内部通常只有两三个大气压的压强 , 因此这个设计强度正常使用已经足够 。但在我们估计的冷冻极端情况下 , 显然非常容易发生爆裂 。这也就是可乐罐上会标注“禁止加热或0摄氏度以下冷冻”的原因所在 。