Misura la variazione di massa nel tempo del liquido rimanente. Anche se evaporerà anche un po 'd'acqua, puoi controllarla mantenendo l'umidità vicino al 100%.

Se devi essere preciso , raccogli la matematica $ \ ce {CO2} $ in una trappola fredda ad azoto liquido. Controlla la massa della condensa, che dovrebbe essere uguale a quella persa dalla soda. Controlla la purezza, per essere davvero pignolo.

Misura la concentrazione in un volume fisso di aria

Il modo più semplice potrebbe essere quello di metterlo in un sacchetto o scatola impermeabile sigillato e misurare la concentrazione di CO2 nel tempo. Gli hobbisti domestici usano qualcosa come il sensore di CO2 MG-811 o un semplice sensore ottico non dispersivo e lo collegano a un Raspberry Pi o Arduino utilizzando un chip convertitore analogico-digitale (ADC). Per (un po ') di più su questo, vedere questa risposta a Perché i sensori di CO2 sono così costosi quando i sensori di CO non lo sono?

. ..I sensori di CO2 sono celle chimiche a elettrolita solido come l'MG-811 o versioni più recenti (vedi questa domanda) oppure sono basati su sensori di luce a infrarossi non dispersivi (NDIR) sull'assorbimento ottico di una certa lunghezza d'onda della luce infrarossa, utilizzando un filamento caldo o un'altra sorgente luminosa per produrre IR e un filtro ottico multistrato stretto per selezionare una delle linee di assorbimento forte della CO2. Maggiore è la quantità di CO2, maggiore è la riduzione della trasmissione della luce nel percorso ottico del sensore.

Stimerai il volume totale di aria intrappolata e moltiplicherai per la frazione che è CO2 ( in ogni momento) per ottenere la quantità accumulata di CO2 rilasciata dal liquido.

Misura la quantità raccolta in uno scrubber CO2

Basandosi sulla tecnica proposta da @DrMoishe Pippi anche se non posso garantire la precisione, potresti provare a usare qualcos'altro per assorbire CO2 oltre a una trappola fredda.

Ti propongo di considerare un depuratore di anidride carbonica.

Tuttavia, l'idrossido di litio potrebbe non essere adatto per l'uso domestico poiché è molto pericoloso toccarlo o contattarlo in altro modo! Quindi dovresti farlo con supervisione.

Da PubChem; Litio idrossido (composto)

La soluzione di idrossido di litio si presenta come un liquido da limpido a bianco acqua che può avere un odore pungente. Il contatto può causare grave irritazione alla pelle, agli occhi e alle mucose. Può essere tossico per ingestione, inalazione e assorbimento cutaneo. Viene utilizzato per produrre altri prodotti chimici.

Sistema rigenerativo di rimozione dell'anidride carbonica

La rimozione rigenerativa dell'anidride carbonica (RCRS) sullo space shuttle orbiter utilizzava un sistema a due letti che forniva la rimozione continua dell'anidride carbonica senza prodotti consumabili. I sistemi rigenerabili hanno permesso a una missione dello shuttle una permanenza più lunga nello spazio senza dover riempire i suoi contenitori di assorbenti. I vecchi sistemi a base di idrossido di litio (LiOH), che non sono rigenerabili, sono stati sostituiti da sistemi rigenerabili a base di ossido di metallo. Un sistema basato su ossido di metallo consisteva principalmente in un contenitore assorbente di ossido di metallo e un gruppo rigeneratore. Ha funzionato rimuovendo l'anidride carbonica utilizzando un materiale assorbente e quindi rigenerando il materiale assorbente. Il contenitore di assorbente di ossido di metallo è stato rigenerato pompando aria a circa 400 ° F (204 ° C) attraverso di esso a una portata standard di 7,5 cu ft / min (0,0035 m3 / s) per 10 ore.

Esattamente come farlo richiederà un input da un vero chimico. Potrebbe essere meglio posta come nuova domanda "Come utilizzare LiOH standard (pellet o polvere) come depuratore di CO2 fatto in casa?" per esempio.

Se metti il ​​contenitore aperto in un contenitore più grande (sacchetto o scatola di plastica impermeabile e sigillato) con qualcos'altro che assorbe CO2 e lo trattiene a temperatura ambiente, potresti pesarlo prima e dopo come limite inferiore almeno alla CO2 persa dal liquido.

Se hai mai visto il film Apollo 13 o conosci la storia della bomboletta di CO2 ( 1, 2) potresti ricordare che ha rimosso la CO2 espirata dall'astronauta dall'aria della cabina e l'ha trattenuta all'interno delle solide palline di LiOH che conteneva.

Poiché avevano bisogno che fosse compatto ma per pulire un grande volume d'aria, la navicella utilizzava un ventilatore per far circolare l'aria attraverso lo scrubber. Ma nel tuo caso potrebbe essere possibile utilizzare idrossido di litio o un altro materiale come l'ossido di argento (vedi questa risposta e Test delle prestazioni EMU METOX).

Ecco alcuni dati di quel rapporto. Puoi vedere che i ~ 14 kg di ossido d'argento potrebbero contenere circa 0,8 kg di CO2.

Storia, dalla NASA Costruire un adattatore per bombola LiOH Apollo 13:

Per una misurazione diretta del contenuto di $ \ ce {CO2} $ , è possibile utilizzare la spettroscopia a infrarossi (IR). La radiazione infrarossa può essere assorbita dalle molecole, facendole vibrare. La frequenza esatta della radiazione assorbita è spesso caratteristica di certi legami o gruppi funzionali.

In particolare, la modalità di allungamento antisimmetrico fondamentale di $ \ ce {CO2} $ in soluzione acquosa (in particolare l'isotopologo carbonio-12 $ \ ce {^ {12} CO2 (aq)} $ , non acido carbonico $ \ ce {H2CO3} $ ) è eccitato da fotoni di lunghezza d'onda $ \ mathrm {4268 \ nm} $ (più comunemente riportato come $ \ mathrm {2342.9 \ cm ^ {- 1}} $ wavenumbers per motivi storici). Questa modalità vibrazionale è utile per i seguenti motivi:

• Il picco di assorbimento è piuttosto netto, con una "larghezza" (FWHM) di soli $ \ mathrm {9 \ cm ^ {- 1}} $
• L'assorbività molare è forte, a $ \ mathrm {1.5 \ times 10 ^ 6 \ cm ^ 2 \ mol ^ {- 1}} $
• L'intensità di assorbimento varia linearmente con la concentrazione
• Poche altre sostanze hanno un forte assorbimento nella stessa regione

Complessivamente, queste proprietà rendono il picco adatto per misurazioni analitiche. Questo è stato discusso in Vib. Spect. , 1992, 4 (1), 105-108. Sebbene l'articolo non abbia esplorato la possibilità, è probabile che la tecnica possa essere adattata per l'uso nelle bibite. Le misurazioni potrebbero essere potenzialmente eseguite direttamente in flaconi non aperti. Inoltre, esistono vantaggi simili per la misurazione del $ \ ce {CO2} $ gassoso, quindi una misurazione indipendente dello spazio sopra il liquido potrebbe essere eseguita con lo stesso strumento e il i risultati vengono sottoposti a controlli incrociati per una maggiore precisione.

Non sarebbe molto facile per un hobbista che si occupa di chimica in cucina (sebbene esistano spettrometri IR portatili / compatti / portatili e non siano estremamente costosi), ma uno studio del genere sarebbe alla portata della maggior parte dei laboratori chimici.

Potresti voler utilizzare un $ \ ce {CO2} $ elettrodo ionoselettivo, come PS-3517 di PASCO:

Questa sonda a elettrodo ionico selettivo di anidride carbonica (ISE) è un elettrodo di rilevamento del gas che consente una misurazione rapida, semplice, economica e accurata della CO2 disciolta in soluzioni acquose

Il vantaggio rispetto ad altri metodi è che misuri la concentrazione in situ e quindi non devi preoccuparti di come catturare $ \ ce {CO2} $ span > quantitativamente (ponderando piccole quantità), come discriminare $ \ ce {CO2} $ da altri gas (ad esempio l'acqua, che deve essere rimossa dal gas o impedita condensing in the $ \ ce {CO2} $ trap), su un campionamento intermittente complicato e su come la velocità di cattura potrebbe influenzare la tua misurazione.

Dovrebbe funzionare con Coca-Cola:

Intervallo pH: Sam i valori e gli standard devono essere regolati a un pH inferiore a 4,00

Un metodo molto diverso che dovrebbe funzionare bene dato l'alto livello iniziale di carbonatazione in Coca-Cola (141 mM dalla mia stima basata su questo post) è $ \ ce {^ {13} C} $ -NMR. Vedere ad esempio il riferimento 1. Gli spettri delle soluzioni liquide sono ad alta risoluzione e i dati unidimensionali possono essere acquisiti continuamente in un intervallo di pochi minuti per spettro.

Nota che gli spettri potrebbero essere acquisiti in $ \ ce {^ {13} C} $ naturale (circa l'1%) o arricchiti (arricchiti ) con $ \ ce {^ {13} C} $ , che ovviamente sarà (molto) più costoso. D'altra parte potresti essere in grado di catturare per riutilizzare il $ \ ce {^ {13} C} $ rilasciato con uno dei metodi suggeriti in uno degli altri risposte.

Riferimenti

1. Qi Yang, Mark Bown, Abdelselam Ali, Dave Winkler, Graeme Puxty e Moetaz Attalla. Uno studio NMR al carbonio-13 sull'assorbimento e il desorbimento dell'anidride carbonica con soluzioni di ammine acquose Energy Procedia 1 (2009) 955–962