Karbonat ve sirke mutfakta ve temizlikte sıkça kullanılan iki doğal malzemedir. Karbonatın yüzey arındırıcı etkisi ve kötü kokuları absorbe etme özelliği bulunur. Sirkenin ise doğal bir antiseptik olması ve yağ çözücü etkisi bu maddeleri günlük hayatta oldukça işlevsel hale getirir. Bu iki madde ayrı ayrı kullanıldığında bile etkili sonuçlar verirken, karıştırıldıklarında ortaya çıkan kimyasal tepki de dikkat çeker. Bu noktada karbonat ve sirke birbirine değince neden köpürür sorusuna yanıt aranır.
Karbonat ve sirke hemen hemen her evde bulunan en basit iki malzemedir. Bu iki gündelik maddenin bir araya gelmesiyle ortaya çıkan kimyasal tepki hem şaşırtıcı hem de bilimsel açıdan oldukça bilgilendiricidir. Bilhassa bu ikilinin temizlik uygulamalarında ve küçük deneylerde sıkça kullanıldığı bilinir. Çünkü ikisi temas ettikleri anda hızla köpürerek dikkat çekici bir kimyasal olay oluştururlar.
İlk olarak karbonat ya da kimyasal adıyla sodyum bikarbonat bazik karaktere sahip bir bileşiktir. Sirke ise yaklaşık %5-8 oranında asetik asit içeren asidik bir çözelti olarak bilinir. Yani biri baz diğeri ise asittir. Kimya biliminin temel kurallarına göre bir asit ile bir baz bir araya geldiğinde tepkimeye girerek tuz, su ve çoğu zaman gaz oluşturur. Karbonat ile sirkenin birleşiminde yaşanan olay da böyle diyebiliriz.
Asetik asit sodyum bikarbonatı nötralize eder ve ortaya sodyum asetat, su ve bol miktarda karbondioksit gazı çıkar. Herkesin dikkatini çeken bu köpürme aslında karbondioksit gazı üretiminden kaynaklanmaktadır. Tepkime ise şu şekilde özetlenebilir:
Sodyum bikarbonat (NaHCO₃) + asetik asit (CH₃COOH) → sodyum asetat (CH₃COONa) + su (H₂O) + karbondioksit (CO₂)
Bu denklemdeki karbondioksit sıvının içerisinden hızla kabarcıklar hâlinde yükselir. Bu da köpürme olarak görünür. Tepkimenin anında gerçekleşmesinin nedeni ise gazın hızlı bir şekilde açığa çıkmasındandır. Sıvı bunu tutamadan yukarı iter. Sirkenin sıvı halde olması karbonata temas ettiğinde iyonların hızla harekete geçmesini sağlar. Asit molekülleri karbonatın yüzeyine ulaşır ulaşmaz onu parçalar ve karbondioksit gazı hızla şişerek sıvıyı kabartır. Bu da karışımın hemen kabaran bir köpük bulutuna dönmesine yol açar.
Bu hızlı tepkimenin bir diğer nedeni de karbonatın yapısal özellikleridir. Karbonat toz halinde olduğundan yüzey alanı geniştir. Asitteki moleküller karbonat taneciklerinin her noktasına kolay bir şekilde nüfuz edebilir. Bu da tepkimenin aynı anda birçok noktada başlamasına neden olur. Bu yüzden gaz üretiminin hızı artar. Eğer karbonat topaklanmış bir halde olsaydı ve sıvı ile teması sınırlı olsaydı tepkime daha yavaş gerçekleşebilirdi.
Köpürmenin hızını yükselten başka bir neden de karbondioksit gazının sıvı içerisinde çözünemeyecek kadar hızlı üretilmesidir. Normalde gazların bir kısmı sudaki çözünürlük sınırına göre sıvıda çözünür. Bu tepkimede ise açığa çıkan gaz miktarı sıvının çözebileceğinden çok daha fazladır. Bu sayede gaz kabarcıkları sıvının içinde tutulamaz ve anında yüzeye doğru yükselir. Kabarcıkların yükselirken sıvıyı itmesi de doğal olarak köpürme görüntüsünü oluşturur.
Karbonat ve sirkenin bu tepkimesi ilginç bir olay olmakla beraber temizlikte pratik bir kullanıma sahiptir. Örneğin bu karışım lavabo açmada ya da yüzey temizliğinde sıklıkla beraber kullanılır. Çünkü kabarcıkların oluşturduğu hareketler kirleri, birikintileri ve yağ kalıntılarını yerinden oynatabilir.