Mesurez le changement de masse dans le temps du liquide restant. Bien qu'une partie de l'eau s'évapore également, vous pouvez contrôler cela en gardant l'humidité près de 100%.

Si vous devez être précis , collectez les $ \ ce {CO2} $ dans un piège à froid à azote liquide. Vérifiez la masse du condensat, qui devrait être égale à celle perdue du soda. Vérifiez la pureté, pour être vraiment capricieux.

Mesurer la concentration dans un volume d'air fixe

Le plus simple pourrait être de le mettre dans un sac ou une boîte étanche et de mesurer la concentration de CO2 au fil du temps. Les amateurs à la maison utilisent quelque chose comme le capteur de CO2 MG-811 ou un simple capteur optique non dispersif et le connectent à un Raspberry Pi ou Arduino à l'aide d'une puce de conversion analogique-numérique (ADC). Pour (un peu) plus à ce sujet, consultez cette réponse à Pourquoi les capteurs de CO2 sont-ils si chers alors que les capteurs de CO ne le sont pas?

. .. Les capteurs de CO2 sont des cellules chimiques à électrolyte solide comme le MG-811 ou des versions plus récentes (voir cette question) ou ils sont basés sur des capteurs de lumière infrarouge non dispersifs (NDIR) sur l'absorption optique d'une certaine longueur d'onde de lumière infrarouge, en utilisant un filament chaud ou une autre source de lumière pour produire des infrarouges et un filtre optique multicouche étroit pour sélectionner l'une des fortes raies d'absorption du CO2. Plus il y a de CO2, plus la réduction de la transmission de la lumière dans le chemin optique du capteur est importante.

Vous estimeriez le volume total d’air emprisonné et multipliez par la fraction qui est du CO2 ( à chaque instant) pour obtenir la quantité accumulée de CO2 libérée par le liquide.

Mesurer la quantité collectée dans un laveur de CO2

En vous appuyant sur la technique proposée par @DrMoishe Pippi bien que je ne puisse garantir la précision, vous pouvez essayer d'utiliser autre chose pour absorber le CO2 en plus d'un piège à froid.

Je vous propose d'envisager un épurateur de dioxyde de carbone.

Cependant, l'hydroxyde de lithium peut ne pas convenir à un usage domestique car il est très dangereux de le toucher ou de tout autre contact! Vous devez donc le faire sous surveillance.

De PubChem; Hydroxyde de lithium (composé)

La solution d'hydroxyde de lithium se présente sous la forme d'un liquide clair à blanc aqueux qui peut avoir une odeur piquante. Le contact peut provoquer une grave irritation de la peau, des yeux et des muqueuses. Il peut être toxique par ingestion, inhalation et absorption cutanée. Il est utilisé pour fabriquer d'autres produits chimiques.

Système d'élimination régénérative du dioxyde de carbone

L'élimination régénérative du dioxyde de carbone système (RCRS) sur l'orbiteur de la navette spatiale a utilisé un système à deux lits qui a fourni l'élimination continue du dioxyde de carbone sans produits consommables. Les systèmes régénérables permettaient à une mission de navette de rester plus longtemps dans l'espace sans avoir à reconstituer ses cartouches de sorbant. Les anciens systèmes à base d'hydroxyde de lithium (LiOH), qui ne sont pas régénérables, ont été remplacés par des systèmes à base d'oxydes métalliques régénérables. Un système à base d'oxyde métallique se compose principalement d'une cartouche de sorbant d'oxyde métallique et d'un ensemble régénérateur. Il fonctionnait en éliminant le dioxyde de carbone à l'aide d'un matériau sorbant, puis en régénérant le matériau sorbant. La cartouche de sorbant à oxyde métallique a été régénérée en pompant de l'air à environ 204 ° C (400 ° F) à un débit standard de 7,5 pi3 / min (0,0035 m3 / s) pendant 10 heures.

La manière exacte de le faire nécessitera une intervention d'un chimiste réel. Cela pourrait être mieux posé sous la forme d'une nouvelle question "Comment utiliser du LiOH (granulés ou poudre) standard comme épurateur de CO2 fait maison?" par exemple.

Si vous placez le récipient ouvert dans un récipient plus grand (sac ou boîte en plastique scellé et imperméable) avec autre chose qui absorbait le CO2 et le maintenait à température ambiante, vous pourriez le peser avant et après comme une limite inférieure au moins pour le CO2 perdu par le liquide.

Si vous avez déjà vu le film Apollo 13 ou si vous connaissez l'histoire de la cartouche d'épurateur de CO2 ( 1, 2), vous vous souvenez peut-être qu'il a retiré le CO2 expiré par l'astronaute de l'air de la cabine et l'a maintenu dans les pastilles LiOH solides qu'il contenait.

Parce qu'ils en avaient besoin pour être compact mais pour nettoyer un grand volume d'air, le vaisseau spatial a utilisé un ventilateur pour faire circuler l'air à travers l'épurateur. Mais dans votre cas, il peut être possible d'utiliser de l'hydroxyde de lithium ou un autre matériau comme l'oxyde d'argent (voir cette réponse et EMU METOX Performance Testing).

Voici quelques données de ce rapport. Vous pouvez voir que les ~ 14 kg d'oxyde d'argent pourraient contenir environ 0,8 kg de CO2.

Histoire, de la NASA Construire un adaptateur de canister Apollo 13 LiOH:

Pour une mesure directe du contenu $ \ ce {CO2} $ , il est possible d'utiliser la spectroscopie infrarouge (IR). Le rayonnement infrarouge peut être absorbé par les molécules, les faisant vibrer. La fréquence exacte du rayonnement absorbé est souvent caractéristique de certaines liaisons ou groupes fonctionnels.

En particulier, le mode d'étirement antisymétrique fondamental de $ \ ce {CO2} $ en solution aqueuse (en particulier l'isotopologue du carbone 12 $ \ ce {^ {12} CO2 (aq)} $ , pas l'acide carbonique $ \ ce {H2CO3} $ ) est excité par des photons de longueur d'onde $ \ mathrm {4268 \ nm} $ (plus communément signalé comme $ \ mathrm {2342,9 \ cm ^ {- 1}} $ wavenumbers pour des raisons historiques). Ce mode vibrationnel est utile pour les raisons suivantes:

• Le pic d'absorption est assez net, avec une "largeur" ​​(FWHM) de seulement $ \ mathrm {9 \ cm ^ {- 1}} $
• L'absorbance molaire est forte, à $ \ mathrm {1,5 \ times 10 ^ 6 \ cm ^ 2 \ mol ^ {- 1}} $
• L'intensité d'absorption varie linéairement avec la concentration
• Peu d'autres substances ont une forte absorption dans la même région

Dans l'ensemble, ces propriétés rendent le pic adapté aux mesures analytiques. Cela a été discuté dans Vib. Spect. , 1992, 4 (1), 105-108. Bien que l'article n'ait pas exploré la possibilité, il est probable que la technique pourrait être adaptée pour une utilisation dans les sodas. Les mesures pourraient potentiellement être effectuées directement dans des bouteilles non ouvertes. De plus, des avantages similaires existent pour la mesure des gaz $ \ ce {CO2} $ , de sorte qu'une mesure indépendante de l'espace au-dessus du liquide pourrait être effectuée avec le même instrument, et le résultats croisés pour plus de précision.

Ce ne serait pas très facile pour un amateur de chimie de cuisine (bien que des spectromètres IR portables / compacts / portables existent et ne soient pas extrêmement coûteux), mais une telle étude serait très bien à la portée de la plupart des laboratoires de chimie.

Vous voudrez peut-être utiliser une $ \ ce {CO2} $ électrode sélective d'ions, telle que la PS-3517 de PASCO:

Cette sonde d'électrode sélective ionique de dioxyde de carbone (ISE) est une électrode de détection de gaz qui permet une mesure rapide, simple, économique et précise du CO2 dissous dans des solutions aqueuses

L'avantage par rapport aux autres méthodes est que vous mesurez la concentration in situ et que vous n'avez donc pas à vous soucier de la façon de capturer $ \ ce {CO2} $ span > quantitativement (pondération de petites quantités), comment discriminer $ \ ce {CO2} $ des autres gaz (par exemple l'eau, qui doit être retirée du gaz ou empêchée de condenser dans le piège $ \ ce {CO2} $ ), sur un échantillonnage intermittent compliqué et sur la façon dont le taux de capture pourrait affecter votre mesure.

Cela devrait fonctionner avec Coca-Cola:

Gamme de pH: Sam les ples et les standards doivent être ajustés à un pH inférieur à 4,00

Une méthode très différente qui devrait bien fonctionner étant donné le niveau initial élevé de carbonatation dans Coca-Cola (141 mM selon mon estimation basée sur ce post) est $ \ ce {^ {13} C} $ -NMR. Voir par exemple la référence 1. Les spectres de solutions liquides sont de haute résolution et des données unidimensionnelles peuvent être acquises en continu en l'espace de quelques minutes par spectre.

Notez que les spectres peuvent être acquis à une abondance naturelle $ \ ce {^ {13} C} $ (environ 1%) ou enrichis (enrichis ) avec $ \ ce {^ {13} C} $ , ce qui bien sûr sera (beaucoup) plus cher. Vous pourriez en revanche être en mesure de capturer pour réutiliser le $ \ ce {^ {13} C} $ avec l'une des méthodes suggérées dans l'une des autres réponses.

Références

1. Qi Yang, Mark Bown, Abdelselam Ali, Dave Winkler, Graeme Puxty et Moetaz Attalla. Une étude RMN du carbone 13 sur l'absorption et la désorption du dioxyde de carbone avec des solutions aqueuses d'amine. Energy Procedia 1 (2009) 955–962