Johdanto
vanhojen vaimojen tarina on yleisesti käytetty taikausko tai uskomus, jota pidetään usein epätieteellisenä tai virheellisenä. Vanhojen vaimojen tarinat ovat vaikuttaneet yhteiskuntaan vuosisatojen ajan ja voi olla mitä tahansa pelottamisesta joku, kun heillä on hikka juominen viskiä ja sitruunateetä parantaa kylmä. Näillä taikauskoon perustuvilla tosiasioilla on ollut suuri vaikutus perheen perinteisiin ja jopa yhteiskuntaan, kun ne siirtyvät edelleen sukupolvelta toiselle. Yksi käytännöllisimmistä vanhojen vaimojen tarinoista, josta on tullut monien ihmisten päivittäinen rutiini, on lisätä hyppysellinen suolaa kattilaveteen, jotta se kiehuisi nopeammin. Tästä yksinkertaisesta tekniikasta on tullut yleinen käytäntö sekä ammattikokille että kotikokille. Monet ammattikokit vannovat tämän keittotavan nimeen, mutta saako suolan lisääminen veden todella kiehumaan nopeammin? Vai onko tämä käsinkosketustekniikka enemmän fiktiota kuin faktaa?
suolaveden ominaisuudet
suolan lisääminen veteen saa aikaan kaksi asiaa: se nostaa kiehumispistettä ja pienentää ominaislämpökapasiteettia. Ominaislämpökapasiteetilla tarkoitetaan lämpömäärää, joka tarvitaan nostamaan aineen lämpötilaa yhdellä celsiusasteella. Nesteiden kiehumispiste on lämpötila, jossa aine alkaa muuttaa olomuotoaan nesteestä kaasuksi. Suolaisen veden lämpökapasiteetti on huomattavasti pienempi kuin makean veden. Tämä tarkoittaa, että suolavesi ei ole yhtä kestävä lämpötilan muutokselle kuin makea vesi, joten suolaveden lämpötilan nostamiseen tarvitaan vähemmän lämpöä. Tämä lämpöominaisuus voisi toimia Kokin eduksi ja vähentää aikaa, joka tarvitaan veden alkamiseksi kiehua, kuitenkin suolaveden kiehumispiste on korkeampi kuin makean veden 102°C: ssa mitattuna verrattuna 100°C: seen.nämä kaksi ominaisuutta ovat ristiriidassa ja toimivat toisiaan vastaan, ellei suolapitoisuus ole tarpeeksi korkea torjumaan suolaveden korkeampaa kiehumispistettä.
Kuva 1: vesi saavuttaa kiehumispisteensä ja muuttuu nesteestä kaasuksi.
suolavesi vaatii korkeamman lämpötilan ennen siirtymistä nesteestä kaasuksi kuin makea vesi kiehumispisteen nousuksi kutsutun ilmiön vuoksi. Kaikkien haihtumattomien liuosten (kuten suolan, ruokasoodan tai sokerin) lisääminen nesteeseen aiheuttaa kyseisen nesteiden höyrynpaineen alenemisen. Neste alkaa kiehua, kun sen höyrynpaine on yhtä suuri kuin Ilmanpaine, joten alempi höyrynpaine tarkoittaa, että tarvitset korkeamman lämpötilan veden keittämiseen. Ilmiö selittää myös sen, miksi vesi kiehuu vuoren huipulla matalammassa lämpötilassa kuin merenpinnan tasolla. Vuoren huipulla on vähemmän ilmanpainetta, joten kestää vähemmän aikaa, ennen kuin höyrynpaine vastaa tuota arvoa. Kun suolaa lisätään ruukkuun vettä on myös vaikeuttaa vesimolekyylien paeta ruukusta ja päästä kaasufaasiin höyrynä tai höyrynä. Tämä on toinen syy suolaveden korkeampaan kiehumispisteeseen verrattuna makeaan veteen. Suolaveden pienempi lämpökapasiteetti syntyy, kun suola-ionit sitoutuvat vesimolekyyleihin. Nämä suola-ionit pitävät vesimolekyylit paikoillaan, mikä vaikeuttaa niiden vapaata liikkumista. Tämän seurauksena ei-suolasidoksiset molekyylit saavat enemmän lieden läpi tapahtuvan lämmönsiirron tuottamaa energiaa ja kuumenevat ja kiehuvat nopeammin.
kuva 2: Jodioitu suola (maustamiseen ja ruoanlaittoon käytetty suola).
keittämällä suolavedellä
ruuanlaittoon useimmat ihmiset lisäävät tavallisesti noin teelusikallisen (3 g) suolaa litraan vettä. Lisäämällä tämä pieni määrä suolaa” teknisesti ” tehdä veden kiehua nopeammin, mutta se johtaisi vain ero enintään muutaman sekunnin. Jotta kiehumisajassa olisi huomattava ero, padassa olisi oltava yli 20 prosentin suolapitoisuus. Esimerkiksi ruukussa A on 100g vettä ja ruukussa B on 80g vettä ja 20g suolaa. Pot a (vain vettä) on suurempi lämpökapasiteetti ja vaatii enemmän energiaa kiehua. Suola pata B olisi liuennut ja on nyt pienempi lämpökapasiteetti kuin pata A. pata, jossa on 20% suolapitoisuus kuumenee yli 25 kertaa nopeammin ja voittaa kilpailun saavuttaa kiehumispiste, kuitenkin, tämä aiheuttaisi veden erittäin suolaista ja tehdä ruokaa syömäkelvoton.
kuva 3: Keittopasta.
johtopäätös
merivedessä on vain a 3.5% suolapitoisuus ja suurin osa ihmisistä ei koskaan käytä sitä ruoanlaittoon. Jotta voitaisiin havaita merkittävä ero kiehumisajassa, joka on suurempi kuin muutama sekunti, vedessä pitäisi olla erittäin suuri suolapitoisuus, todennäköisesti yli 20%. Tällaisella suolapitoisuudella kypsentäminen pilaisi heti ruokalajin, jolloin ruoasta tulisi äärimmäisen suolaista ja maistumatonta. Vaikka tämä vanhojen vaimojen tarina on enemmän fiktiota kuin faktaa, lukuisat kokit lisäävät edelleen hyppysellisen suolaa kiehuvaan vesiastiaansa. Jokin muu syy suolan lisäämiseen voisi olla se, että se mahdollistaa ruoan tasaisemman ja perusteellisemman kypsentämisen, tai se, että se auttaa pastanuudeleita ja muita tärkkelyslajeja pysymään yhdessä. Olipa syy lisätä suolaa kattilaveteen, kiehumisaika lyhenee kaiken kaikkiaan suolaveden luonnollisten lämpöominaisuuksien vuoksi ja joillekin ihmisille vain kolmen sekunnin säästö voi tehdä kaiken eron maailmassa.
kirjoittaja: Kallista Wilson | nuorempi Tekninen kirjoittaja / Lämpötesti Fredericton
miksi Pastaveteen lisätään suolaa. Tiede – ja Yhteiskuntatoimisto. (2019, 14. toukokuuta). https://www.mcgill.ca/oss/article/did-you-know-general-science/why-do-we-add-salt-pasta-water.
saako suolan lisääminen veteen kiehumaan nopeammin? Hammaslankaa. (2016, 18. huhtikuuta). https://www.mentalfloss.com/article/60046/does-adding-salt-water-make-it-boil-sooner.
Geggel, L. (2016, 22. Saako Suola Veden Kiehumaan Nopeammin? LiveScience. https://www.livescience.com/56214-does-salt-make-water-boil-faster.html.
Kiehuuko Suolavesi Nopeammin? Astrocampin Koulu. (2018, 26. marraskuuta). https://astrocampschool.org/salt-water/.