Zachtgekookt in zeewater

Nog even terug naar de wetenschapsquiz van vorige week. Dat van de eikel en de mieren was natuurlijk het leukst, maar ook aardig waren de watervragen over ijsbergen en eieren. Wie zijn ei kookt in zeewater heeft eerder een hard ei dan in leidingwater, weten we sinds kort.

't Is een oude kwestie: als de herinnering niet bedriegt heeft Harold McGee zich in zijn 'On food and cooking' ook al eens afgevraagd wat het voor zin had om zout aan het kookwater van zijn spaghetti toe te voegen. Het nut zit hem in de kookpuntsverhoging, zegt de quizcommissie. Zeewater kookt bij een hogere temperatuur dan leidingwater. Maar of het verschil veel zoden aan de dijk zet, werd beleefd in het midden gelaten.

Zeewater bevat per kilogram gemiddeld zo'n 35 gram zouten. Zo zout is dat, dat je er geen pannekoeken van kunt maken zonder het met twee delen zoet water aan te lengen. Toch kan het veel zouter: een verzadigde zoutoplossing bevat wel 260 gram zout per kilogram. Besloten werd om eens te onderzoeken of het aantrekkelijk is voortaan eieren te koken in een verzadigde zoutoplossing.

De eerste en belangrijkste waarneming was al binnen een kwartier binnen: het zout brengt inderdaad een aanzienlijke kookpuntsverhoging met zich mee. De verzadigde oplossing kookte pas bij 107 à 108 graden en zoiets moet ook binnen het ei zijn vruchten afwerpen. De vraag is natuurlijk of een steelpannetje met een verzadigde zoutoplossing op een standaard gaspit ook net zo snel op temperatuur komt als een pan leidingwater. De literatuur voorspelt van wel, want zelfs gerelateerd aan het volume (een ongebruikelijke, maar in dit geval gewenste dimensie) is de soortelijke warmte van zout water lager dan die van leidingwater. Maar de moeilijk te voorspellen gasbelvorming op de bodem van de pan (AW 26/1/1995) zou een ongunstige rol kunnen spelen. Alleen experimenten konden uitsluitsel geven, maar na afloop daarvan moet gezegd worden: zeewater lijkt zo gek nog niet.

Bestaan er soms ook vloeistoffen waarin een ei nog eerder gaar wordt dan in zout water? Vloeistoffen met een nog hoger kookpunt en een nog lagere soortelijke warmte? Eén blik op de tabel 'Fysische gegevens van vloeistoffen' in het Poly-technisch zakboekje leerde: er zijn rijen vloeistoffen die het beter doen. Glycerol, siliconenolie, terpentijn, stookolie, noem maar op. De meest voor de hand liggende zijn slaolie en olijfolie. (Niet doen.)

Ook heel aantrekkelijk leek kwik: kookpunt van maar liefst 357 graden en een soortelijke warmte (op basis van volume) die minder dan de helft is van die van water. Het was op dit moment dat een pijnlijke waarheid tot de AW-redactie doordrong: in kwik komt een ei niet onder. Een goede kookvloeistof moet een dichtheid ('soortelijk gewicht') hebben die minder is dan die van het ei-als-geheel anders gaat het ei drijven en loopt de warmteoverdracht terug. De dichtheid van een vers ei is 1,08, zegt het kiponderzoekinstituut Het Spelderholt, en de diverse oliesoorten zijn dus licht genoeg om een ei te laten zinken. Maar glycerol (1,26) is te zwaar en ook de verzadigde zoutoplossing (1,20) blijkt bij nader inzien onbruikbaar.

Zeewater lijkt wel geschikt, ware het niet dat het soortelijk gewicht van eieren snel met de leeftijd afneemt. Eieren verliezen vocht en breiden hun luchtkamer geleidelijk uit. Niet zelden kookt de consument een ei dat al in leidingwater nauwelijks zinken wil. In zeewater zou dat zeker drijven. En dan: er is zoveel zeewater dat zouter is dan het gemiddelde, een dichtheid van 1,03 is geen zeldzaamheid. We stellen vast dat er zeewater bestaat waarin bepaalde eieren waarschijnlijk helemaal niet sneller gaar worden dan in leidingwater.

Zo komen we bij de ijsberg. Wat voor effect heeft het smelten van een drijvende ijsberg op het niveau van de zeespiegel, was de vraag. Het bedoelde en wereldwijd geaccepteerde antwoord is dat het smelten geen enkel effect heeft. IJs heeft zo'n lage dichtheid dat het smeltwater van een hele ijsberg precies past in het volume dat door het onderwater-gedeelte van de berg werd ingenomen. Het voor de hand liggende experiment, al eens eerder van AW-wege uitgevoerd, toont dit ook duidelijk aan: werp een flink blok ijs in een beker leidingwater en vergelijk de stand van het waterniveau voor en na het smelten. Er is geen verschil.

Maar met ijsbergen in de poolzee zit het anders, schreven veel lezers. IJsbergen drijven niet in leidingwater maar in zeewater. In tamelijk zout zeewater zelfs, omdat bij het bevriezen van zeewater veel zout aan het milieu wordt afgegeven. Uit een ijsberg met een dichtheid van 0,9 ontstaat zuiver water met een dichtheid van 1,0 dat terecht komt in een milieu met een dichtheid van minstens 1,025 (ronde getallen aanhoudend). Met de wet van Archimedes rekent men zonder moeite uit dat dit een aanzienlijke niveaustijging met zich mee moet brengen. Het volume van het smeltwater verhoudt zich tot dat van het onderwatergedeelte van de ijsberg als 1,025 tot 1,0. Er is dus een volume-overschot van zeker 2,5 procent en waarschijnlijk wel 3 procent. De dichtheid van het ijs heeft hierop geen invloed.

Het experiment is weer overtuigend: breng opnieuw een flink stuk zoetwaterijs in een maatbeker maar nu een waarin een verzadigde zoutoplossing is gegoten. Merk op hoeveel hoger dan de vorige keer het ijs in het water ligt en stel later vast dat het waterniveau met het smelten geleidelijk stijgt.

Een enkeling zal aanvoeren dat bij de vermenging van zuiver smeltwater met zeewater misschien een zekere 'contractie' optreedt, dat fenomeen bestaat nu eenmaal. Als dit theoretisch al het geval is, stelt het praktisch in ieder geval zo weinig voor dat het in het niet zinkt bij de effecten van de dichtheidsverschillen tussen smeltwater en zeewater (zie de tabellen in het Handbook of Chemistry and Physics). De conclusie is onontkoombaar: het 'juiste' quiz-antwoord deugde niet. De zeespiegel stijgt wel degelijk ook door het smelten van drijvende ijsbergen. GroenLinks' Marijke Vos had het juist toen zij dat als antwoord voorstelde.