domingo, 6 de mayo de 2012

Las coca-colas

En este artículo vamos a poder ver uno de los experimentos mas divertidos y simpáticos que hay en ciencia, y ademas de los mas baratos. Tan solo necesitaras una bidón con agua (nosotros utilizaremos una garrafa de agua de plástico a la que hemos recortado el cuello, y tres Coca-Colas de lata sin abrir) ¿En que consiste?


En este vídeo podemos ver el experimento algo mas ampliado:



Pero, ¿por que sucede?

Lo cierto es que la densidad de las tres latas (Coca-cola normal, light y zero) son muy parecidas entre ellas, y a la vez similares a las del agua, pero hay diferencias substanciales. Se puede comprobar experimentalmente que las densidades medias de las latas de Coca-cola light y zero son ligeramente inferiores a la densidad media de la Coca-cola normal. Concretamente y utilizando datos del artículo de Claudi Mans referenciado al final de este post, son para la Coca-cola normal de 1,04 g/cm3 y para las Coca-colas light y zero aproximadamente 0,99 g/cm3. Comparando con la densidad del agua pura a 4ºC, que es de 1g/cm3, podemos decir que la Coca-cola normal se hundirá y las otras latas flotarán.

¿Por que pueden flotar?

En este momento hemos de empezar a suponer y realizar hipótesis. Sin duda seria la primera pregunta, y la respuesta es rápida: por que tiene gas (dióxido de carbono disuelto en agua). Es obvio que si tenemos aluminio, agua y demás ha de haber algún otro ingrediente que haga disminuir la densidad media de las latas.

¿Y por que algunas flotan y otras no?

Ahora es un buen momento para lanzar alguna hipótesis sobre el tema. Si miramos cuidadosamente los ingredientes de cada lata podremos observar que la lata de Coca-cola normal tiene azúcar y las otras no. ¿Que contienen las otras? Pues aparte de conservantes (E-211-benzoato de sodio) lleva tres tipos diferentes de edulcorantes (E-950 acesulfamo k (200 veces mas dulce que el azúcar), E-951 aspartamo (200 veces mas dulce que el azúcar)y el famoso E-952 ciclamato sódico* (35-70 veces mas dulce que el azúcar). Eso quiere decir que para poder endulzar "de la misma manera" la Coca-cola light y la zero, han de añadir mucha menos cantidad de edulcorantes que de azúcar en la normal. De ahí la diferencia de densidades entre la zero-light y la normal.(Los datos de los edulcorantes son de Tabla de aditivos, los números E de I.Elmadfa, E. Muskat y D. Frtizsche (editorial Hispano Europa)

La diferencia entre las coca-cola light y la zero son (aparte que la light tiene E-330 ácido cítrico y la zero E-331 citrato sódico)la diferente proporción de edulcorantes. Para obtener la menor cantidad de calorías por lata se ha utilizado mayor cantidad de ciclamato sódico y aspartamo, bajando la cantidad de acesulfamo K, que posee menor poder edulcorante. De esta manera la densidad media de la lata de coca-cola zero es menor que la de coca-cola light.



Hay que pensar que para realizar este razonamiento hemos supuesto dos cosas:

1. Las tres latas son iguales. Realizando medidas de volumen hemos podido comprobarlo.
2. En las tres latas hay la misma cantidad de gas. No comprobado.

Por lo que se trata de una posible teoría y no un hecho incuestionable, y puede dejar de ser válida si aparece algún dato experimental que lo desmienta. Y como dijo el abogado: es inocente hasta que no se demuestre lo contrario.

Sobre este experimento se pueden realizar mil variaciones. ¿Que pasaría si calentáramos el agua del bidón sobre el que se añaden las latas? ¿Que pasaría si añadiésemos sal al agua? ¿Funciona el experimento igual de bien con agua del grifo o agua destilada? ¿O con agua de mar y agua del grifo? ¿ El experimento es valido para todas las latas de Coca-cola fabricadas en los diferentes lugares del mundo? Uno de los comentarios que se realizaron en youtube en el vídeo fue que se había probado y que las tres latas flotaban, y me preguntaban el porque. Obviamente existen muchos parámetros que actúan en este experimento, al haber tan poca diferencia de densidades medias entre las tres latas. Mi recomendación es la de controlar y fijar lo máximo posible los parámetros para intentar controlar el experimento. Espero que con el post os haya ayudado a entender algo mas y a animaros a realizar el experimento.
 
* El Ciclamato sódico está prohibido por la FDA (food and drug administration), debido a sus posibles efectos cancerígenos desde 1969.(Sodium cyclamate - NNS, ILL - Removed from GRAS list 10-21-69 - 189.135). De esta manera, no encontraremos ciclamato sódico en ningún productos de Estados Unidos, Gran Bretaña, Australia, Bélgica, etc...pero si en los países de la UE, donde la regulación es mas flexible.(Mas Información)
Al parecer, la hidrolisis del ciclamato genera ciclohexilamina, altamente tóxico, teratogénico, aunque de momento los ensayos realizados en mamíferos han dado negativo en carcinogenesis.
Algunos de los productos en España que contienen ciclamato sódico son Coca-Cola light y Zero (parece ser que las pepsis no llevan ciclamato sódico), Fanta Zero, Nestea sin azucar y Mermeladas Hero Diet.


¿Cómo se te queda el cuerpo?

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