Frage von Gwennydoline, 89

Wenn man kohlensäurehaltiges Wasser schnell einfriert und dann auftaut, hat es dann noch Kohlensäure?

Das interessiert mich :)

Ist ein (Hobby-)Chemiker unter euch?

Danke <3

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von palindromxy, 40

Kohlensäure bleibt im Getränk enthalten, solange es gut verschlossen bleibt und der Behälter genug Druck hält. Wird der Druck durch Öffnen der Flasche gemindert, das Getränk stark geschüttelt oder zu lange stehen gelassen, entweicht die Kohlensäure und macht das Getränk schal. 

Die Kohlensäure ist nicht in der Flüssigkeit aufgelöst, sondern lediglich damit vermischt. Deshalb bleibt ein kohlensäurehaltiges Getränk nur sprudelnd, solange es im Kühlschrank, bei Zimmertemperatur und unter Druck aufbewahrt wird. Beim Entweichen der Kohlensäure beginnen die Luftblasen frei an die Oberfläche zu treiben und erzeugen das Sprudeln. 

Da die Kohlensäure also nicht in dem Wasser aufgelöst ist, bleiben die Luftblasen nur darin, solange sie getrennt bleiben. Wenn sich die Bedingungen verändern und die Luftblasen sich miteinander verbinden, spalten sie sich von der Flüssigkeit ab und streben nach oben, da sie eine geringere Dichte haben als die Flüssigkeit. Beim Einfrieren von Limonade, Bier oder Sprudel können sich die Luftblasen leichter miteinander verbinden und damit leichter entweichen, da das Wasser zu einem festen Aggregat wird und sich mit anderen Wassermolekülen verbindet. Durch diesen Vorgang werden die Luftblasen zusammengedrückt und damit aus der Mischung gedrängt. 

Wasser dehnt sich beim Gefrieren aus. Das sich ausdehnende, erstarrende Wasser ist der Hauptgrund, dass sich eine Plastikflasche oder eine Dose mit Getränken ausbeult, wenn die Flüssigkeit im Innern gefriert. Der durch die Kohlensäure vorhandene Druck in der Flasche erzeugt Kräfte gegen die Begrenzungen der Flasche. Gelegentlich kann der Druck so stark werden, dass der Behälter an seiner schwächsten Stelle nachgibt und platzt. Das passiert vor allem bei Glasflaschen, da diese sich nicht ausdehnen können, um den Druck zu vermindern. 

Bei einmal eingefrorener Limonade oder Bier gelangt die Kohlensäure nach dem Auftauen nicht mehr an ihren ursprünglichen Ort in der Flüssigkeit zurück. Die Kohlensäure kann jetzt durch die reduzierte Wasseroberflächenicht mehr so leicht von der Flüssigkeit absorbiert werden, weshalb das Getränk nach dem Auftauen meist schal schmeckt. 

Kommentar von Gwennydoline ,

Oh, danke für die ausführliche Antwort :)!
Das ist sehr interessant.

Ich werde das bei Gelegenheit mal ausprobieren

Kommentar von palindromxy ,

Bitte keine Glasflaschen explodieren lassen, Bekannte haben einst aus Versehen fast ein paar Glasscherben aus der Tiefkühlkost mitgegessen..

Expertenantwort
von indiachinacook, Community-Experte für Chemie, 27

Ja, aber sehr wenig, da sich CO₂ im Eis kaum bis gar nicht löst. Beim Gefrieren des Wassers wird es also wieder gasförmig; wenn die Flasche verschlossen bleibt, dann kann es sich nach dem Auftauen des Wassers wieder zum Teil zurücklösen (in welchem Ausmaß ist eine andere Frage; ich vermute nicht viel, aber das hängt auch davon ab wie dicht der Verschluß ist und wie groß das Gasvolumen in der Flasche).

Kommentar von Gwennydoline ,

Vielen lieben Dank :)!

Antwort
von henzy71, 19

Die Kohlensäure zersetzt sich nach folgender Reaktionsgleichung

H2CO3 ---> H20 + CO2.

Der Reaktionspfeil hier ist nicht richtig. Da muss auch noch ein Pfeil in die andere Richtung - (aber nicht so: <---->) aber das kann man hier nicht richtig darstellen. Wie auch immer. Es ist ein chemisches Gleichwicht. Problem ist, wenn das CO2 Gelegenheit bekommt zu entweichen (z.B. weil beim Gefrieren der Behälter gesprungen ist), dann fällt es aus dem Gleichgewicht raus. Mal davon ausgegangen, dass der Behälter das Einfrieren (und wieder Auftauen) aushält und er fest verschlossen ist, damit das CO2 nicht entweichen kann, dann wird sich nach dem Auftauen des chemische Gleichgewicht auch wieder einstellen. Es kann allerdings seine Zeit dauern, bis es soweit ist. Öffnest du die Flasche vorher, entweicht das CO2 und dein Gleichgewicht ist hinfällig.

Gruß

Henzy

Kommentar von Gwennydoline ,

Dankeschön :)
das heißt wenn ich sie einfriere und wieder auftaue (und nicht öffne!) dann ist alles wie vorher. Aber wenn ich sie öffne ist alles futsch?

Kommentar von henzy71 ,

ich würde, sicherheitshalber, nach dem Auftauen noch einen Tag warten. Bis dahin sollte das Gleichgewicht sich wieder eingestellt haben.

Kommentar von henzy71 ,

Wenn du es schnell einfrieren möchtest, kannst du die Flasche vorher auf dem Wasserbad (Topf mit heissem Wasser) erhitzen. Es ist nämlich so, dass eine heisse Flüssigkeit schneller gefriert als eine Flüssigkeit von Zimmertemperatur. Das klingt verrückt, weil die Flüssigkeit dann eine größere Temperaturspanne überbrücken muss, funktioniert aber. Nennt sich Mpemba Effekt. https://de.wikipedia.org/wiki/Mpemba-Effekt

Antwort
von knox21, 41

Ja. Weniger - aber noch merkbar.

Kommentar von Gwennydoline ,

Ich würde das gerne selber ausprobieren, aber Eisfach dauert zu lange denke ich... und dieses Flüssigstickstoff ist wahrscheinlich zu teuer und zu gefährlich.

:)

Kommentar von knox21 ,

Meine Cola war nach zwei Stunden schon gefroren. Ne kleine Flasche gefriert wohl noch schneller. Das Eisfach dürfte doch wohl reichen.

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