Condensraadsels boven soda en zout

foto AW

De foto hiernaast is gemaakt in de oude AW-keuken. Omwille van de professionele uitstraling is het interieur achter zwart papier verstopt. Het aanrecht met zijn afwasrek, de afwasborstel, het bakje met zeep, ze zitten allemaal achter het papier. Naast het rechteroor van de fotograaf hing een felle spaarlamp.

De AW-keuken is, zoals eerder beschreven, een onverwarmde keuken met een bovenraam dat voor de frissigheid al dertig jaar open staat. Daardoor strijkt permanent koele lucht van rechts naar links over het aanrecht. Van de weeromstuit ontstaat over halfvolle Spa-flessen die er achterbleven een temperatuurgradiënt en vormt zich daarbinnen steevast aan loefzijde een laagje condens. Halfvolle plastic waterflessen vertonen trouwens bijna altijd condens op een specifieke plaats, ook elders is dat te zien. Vaak is dit het gevolg van asymmetrie in warmtestraling.

Op de foto ziet men van links naar rechts een plastic flesje met leidingwater en flesjes met verzadigde oplossingen van suiker, zout en soda. Het kroesje aan de buitenkant was volgeschonken met kokend water. De damp die eruit opsteeg zou de luchtstroom zichtbaar maken maar deed dat niet. Ook de verzadigde oplossing van soda (Na2CO3) stelde teleur. Die legde op een raar moment opeens alle water vast als kristalwater, zodat er geen vrij water meer overbleef.

Maar de essentie is zichtbaar: alleen in het flesje met gewoon leidingwater is condens ontstaan. Boven de suiker- en zoutoplossing en ook boven de vaste sodamassa is de flessenhals droog gebleven. Het proefje met zijn onverwachte uitkomst was een soort spin-off van het beschuit- en speculaasonderzoek van de afgelopen tijd. Voedseltechnologen conditioneren bakwaar-in-onderzoek vaak boven verzadigde oplossingen van zouten als lithiumchloride, kaliumacetaat, magnesiumnitraat en ook gewoon zout (natriumchloride) omdat de relatieve luchtvochtigheid (RV) zich daar op zeer specifieke, reproduceerbare waarden instelt. Bij 20 graden is de RV boven een verzadigde oplossing van kaliumacetaat 23 procent. Voor keukenzout is het 75 procent, voor suiker (sacharose) 85 procent. Dat geldt heel precies.

In Twente was de absolute vochtigheid 8 gram per m3, in Vlissingen bijna 9. Hoe kan dat?

Het is een eigenaardig gegeven dat ook de amateur kan gebruiken, bijvoorbeeld om zijn hygrometer te ijken. Wie de meter opsluit in een weckpot die halfvol staat met een verzadigde zoutoplossing mag aannemen dat hij na een paar uur 75 procent aanwijst. IJking bij een RV van 75 is zinvoller dan de ijking bij ongeveer 96 procent die meestal wordt gekozen (door de meter in een ‘niet druipende natte doek’ te wikkelen).

De relatieve vochtigheid, voor de goede orde, is de verhouding tussen de hoeveelheid water die lucht feitelijk bevat en de hoeveelheid die hij bij de heersende temperatuur maximaal zou kunnen bevatten. Als bij een temperatuur van 20 graden de relatieve vochtigheid 70 procent is betekent dit dat de lucht per kubieke meter 12 gram water bevat, want het maximum voor die temperatuur staat op 17,3 gram. De amateur bepaalt die maxima niet makkelijk zelf, daar zijn ze te laag voor. Pas halverwege de negentiende eeuw zijn ze precies vastgesteld. Rond 1830 nam men op gezag van de Schotse fysicus John Leslie nog aan dat het 20-graden maximum op 15,6 gram lag. Rond 1850 wordt een waarde van 17,1 gram genoemd. Het bleek uiteindelijk 17,3. Vermoedelijk slaagde men er destijds niet in volkomen watervrije lucht te bereiden of werd over het hoofd gezien dat lucht van nul graden nog steeds veel water bevat (namelijk 4,8 gram per m3).

Inmiddels levert internet precieze tabellen die ook nog rekening houden met de heersende luchtdruk. Wie wil kan dus, als de temperatuur bekend is, RV-waarden terugrekenen naar absolute vochtigheid. Dat is precies wat de AW-redactie van tijd tot tijd doet met de RV-waarden die het KNMI op zijn site opgeeft voor de 35 automatische weerstations. Die RV-waarden vertonen op één en hetzelfde tijdstip altijd forse verschillen, maar dat hangt primair samen met verschillen in temperatuur. Als lucht van een gegeven absolute vochtigheid warmer wordt, daalt de RV. Koelt-ie af dan stijgt-ie weer.

Afgelopen woensdag varieerde de RV boven Nederland om twee uur ’s middags van 65 tot 91 procent. De temperatuur liep uiteen van 10,3 graad in Vlissingen tot 14,0 in Twente. En inderdaad had Vlissingen de hoogste luchtvochtigheid (91) en Twente de laagste (65). Maar voor Twente betekende het een absolute vochtigheid van bijna 8 gram per m3, voor Vlissingen een van bijna 9.

Nu was dat een dag met grillige regenbuien, maar ook in zonnige, droge perioden met een kalme wind uit het zuidoosten komen boven Nederland vaak verschillen in absolute vochtigheid voor van 1 à 2 gram per m3. Waar komen die vandaan? Dat heeft KNMI-meteoroloog Rob Sluijter uitgelegd. Het blijkt minder raadselachtig dan het lijkt, er is een veelheid van mechanismen denkbaar. Op de ene plaats zet zich ’s nachts meer dauw af dan op de andere, het ene landschapstype warmt overdag méér op dan het andere, waardoor extra veel vocht kan worden nageleverd, er zijn verschillen in vochtinmenging van zee en er kan meer of minder droge lucht uit hogere luchtlagen worden aangevoerd. Dat soort dingen en nog wel meer. Niets bijzonders. De AW-redactie had geen groot natuurgeheim ontdekt.

Maar dat komt nog wel.