Quanto è acida la Coca Cola?

Se la presenza di zucchero in gran quantità è sicuramente dannoso per il nostro organismo, cosa dire allora dell'acido fosforico?

Periodicamente la questione sull'acidità della Coca Cola torna a far parlare di sè e puntualmente viene smentita come enorme bufala. Come è possibile? Come posso sapere quanto è acida la Coca Cola?

La storia in breve

Chi non conosce la Coca Cola?

Questa bevanda è, ormai da molti anni, la regina incontrastata delle bibite zuccherate in tutto il mondo, impossibile immaginare una festa di compleanno senza una bottiglia di questa bevanda in mezzo al tavolo.

Nonostante la sua popolarità, è anche spesso stata al centro di molte critiche a causa del suo altissimo contenuto di zucchero (dai 9 agli 11 grammi ogni 100 grammi di bevanda).

John Pemberton

Non tutti sanno però che a crearla fu il farmacista statunitense John Stith Pemberton l'8 maggio 1886 ad Atlanta, in Georgia, ma non come drink da bere con gli amici, bensì come rimedio per il mal di testa e la stanchezza.

Prese l'idea da una popolare bevanda chiamata Vino di Coca, una miscela di vino e foglie di coca, ma Pemberton sostituì l'alcol con un estratto delle noci di cola, una pianta tropicale da cui si estrae anche la cocaina. La sostanza alcaloide venne scartata nel processo di produzione ma le noci furono mantenute.

Tuttavia Pemberton non era un grande uomo d'affari, accumulò migliaia di dollari di debiti e vendette la sua formula e i diritti a Asa Candler, un uomo d'affari che aveva intuito il grade potenziale della Coca Cola e sapeva bene che la pubblicità era fondamentale per diffonderla e vincere sulla concorrenza.

Negli anni venti la Coca Cola iniziò letteralmente a sbancare e divenne quindi un marco mondiale e la più conosciuta fra le bevande e uno dei marchi più popolari del pianeta.

La ricetta esatta è tutt'ora segreta, ma gli ingredienti indicati in etichetta sono:

• Acqua
• Anidride carbonica
• Zucchero (solitamente sciroppo di glucosio, ma diversi dolcificanti possono essere utilizzati nelle versioni dietetiche o in altre)
• Colorante E150d (caramello solfito ammoniacale)
• Acido fosforico
• Aromi naturali (tra i quali è presente l'estratto di foglie di coca)
• Caffeina (in genere sui 100mg/l ma in quantità variabile in versioni dietetiche o altre)

Quanto acido c'è?

Se abbiamo una soluzione acida ma non sappiamo quanto acida, il modo più immediato è prendere una cartina tornasole e musirare il pH

si immergeun pezzo di cartina nella soluzione e
si confronta con i valori standard indicati

Tuttavia, se si vuole sapere con più precisione la concentrazione di un acido in una soluzione incognita, il metodo comunemente usato è la Titolazione acido/base.

Consiste nel neutralizzare lentamente l'acido a concentrazione ignota, usando una base la cui concentrazione è, invece, nota.

esempio di titolazione e costruzione
della curva di titolazione

Il pH della soluzione varia, prima lentamente, poi subisce un salto in corrispondenza di un punto detto Punto di Equivalenza.

Il raggiungimento di questo particolare punto indica la fine della titolazione e il volume di titolante utilizzato (cioè della soluzione di cui conosciamo la concentrazione) ci serve per poter determinare la concentrazione ignota.

La variazione di pH durante la titolaione va necessariamente monitorata.

Esistono sostanzialmente due metodi:

• Tramite uno strumento (ad esempio uno spettrofotometro o un potenziometro)
• Tramite un indicatore di pH

Gli Indicatori di pH in particolare sono estremamente utili: si tratta di specie chimiche che presentano una vistosa variazione di colore in base al pH in cui si trova. Il cambiamento di colore dell'indicatore indica il raggiungimento del punto equivalente e la scelta dell'indicatore adatto è fondamentale quando si va a fare una titolazione acido/base.

Indicatori acido/base
fonte https://it.wikipedia.org/wiki/Indicatore_(chimica)#Indicatori_acido-base_(o_indicatori_di_pH)

Titolazione dell'Acido Fosforico

L'acido che è presente in maggior quantità nella Coca Cola e in generale in tutte le bevande a base di cola simili, è l'Acido Fosforico H3PO4 che quidi sarà l'acido di cui dovremo determinare la concentrazione.

L'Acido Fosforico, come ogni studente di chimica sa, sititola usando una base forte, generalmente la soda caustica o l'idrossido di potassio, ed è l'acido stesso a fare da indicatore in quanto reagendo con dei sali di ammonio forma un composto giallo paglierino.

Nel caso della Coca Cola, però, il colore molto scuro della bevanda rende impossibile apprezzare questo cambiamento di colore, perciò è necessario trovare un'alternativa.

Inoltre prima di poter effettuare l'aalisi, bisogna allontanare tutta l'Anidride Carbonica, che può dare problemi sia pratici, che nella misurazione del volume.

Il metodo classico che quindi si utilizza è quello potenziometrico, cioè usando uno strumento che misura il pH usando degli elettrodi, tipicamente un elettrodo a vetro.

Curva di titolazione di Acido Fosforico con Idrossido di Sodio

La concentrazione misurata di Acido Fosforico in questo tipo di bevande è circa 0.003 M, che corrisponde a un pH di circa 2.4.

Risultati simili si ottengono anche diluendo la soluzione e quindi riuscendo ad apprezzare il cambiamento di colore al punto equivalente.

Questo valore non deve spaventarci, perchè il nostro stomaco arriva fino a pH 1!

Bisogna fare comunque due considerazioni:

si va a calcolare la concentrazione soltanto dell'Acido Fosforico, nonostante vi siano altri acidi all'interno della Coca Cola, questi però non influiscono in maniera apprezzabile sul pH della bevanda;

c'è inoltre da considerare l'errore dovuto al fattoche l'Acido Fosforico è un acido poliprotico (cioè ha più di un idrogeno acido) e questo rende la titolazione più difficile e quindi soggetta aerrori che vanno poi calcolati, questo errore comunque in soluzione diluite è molto piccolo e inizia a diventare significativo solo per soluzioni molto più concentrate.

Quindi, quanto è acida la Coca Cola?

Abbastanza, tanto da poter essereutile per eliminare una patina sottile di calcare da un bicchiere, ma non tanto da dare problemi al nostro stomaco, che in quanto ad acidità non si batte!

Bibliografia:

• http://www.treccani.it/90anni/parole/1927-coca-cola.html
• J. Chem. Educ. 1983, 60, 5, 420 Publication Date:May 1, 1983 https://doi.org/10.1021/ed060p420
• Martín, Julia, Gloria Cañamares Marin, and Agustin G. Asuero. "Titration Error in Polyprotic Acid-Base Titrations: Applications to Titration of Vinegar, Cola Drinks and Antibiotic Batches."