Zout toevoegen aan ijs in een koelbox

Waarom voegen mensen soms zout toe aan ijs in een koelbox voor drankjes of bier? Dat is een eenvoudige vraag. Er zijn tonnen artikelen en video’s online te vinden, maar ik kon geen uitgebreide uitleg vinden over waarom het werkt.

Enige basis

Het is belangrijk om eerst te begrijpen wat smeltpunt en vriespunt betekenen.

Smeltpunt is een eigenschap van vaste stoffen. Het smeltpunt is eenvoudigweg de temperatuur waarbij de vaste stof in een vloeistof verandert. Het smeltpunt van gewoon ijs is bijvoorbeeld 0°C bij standaarddruk.

Vriespunt is een eigenschap van vloeistoffen. Het vriespunt is eenvoudigweg de temperatuur waarbij de vloeistof in een vaste stof verandert. Het vriespunt van gewoon zoet water is dus 0°C.

De waarde van het smelt- en vriespunt is hetzelfde (d.w.z. beide zijn 0°C voor water).

Zoals je ziet, zijn smeltpunt en vriespunt een soort “spiegels” van elkaar.

Het heeft geen zin om over het vriespunt van een vaste stof te praten (omdat die al gestold is).

Wat doet zout?

Wanneer zout aan water wordt toegevoegd, verlaagt het het vriespunt. Met andere woorden, het water moet worden afgekoeld tot een temperatuur lager dan 0°C (bijvoorbeeld -2°C) om in ijs te veranderen. Een andere manier om hetzelfde te zeggen is dat zout ervoor zorgt dat water vloeibaar blijft bij een temperatuur lager dan 0°C. Dit is het belangrijke deel dat relevant is voor bierkoelers. We komen hier later op terug.

Voor de volledigheid: laten we dit eens bekijken vanuit het perspectief van het smeltpunt. Wanneer zout aan ijs wordt toegevoegd, verlaagt het het smeltpunt. Met andere woorden, het ijs begint te smelten bij een temperatuur die lager is dan 0°C. Daarom wordt er in de winter zout op wegen gedaan. Het zorgt ervoor dat ijs, dat anders vast zou blijven bij temperaturen onder nul, verandert in water. Merk op dat de temperatuur van het water niet veranderd is. Het heeft nog steeds een temperatuur onder nul, maar, zoals hierboven vermeld, zorgt het zout ervoor dat het vloeibaar blijft bij een lagere temperatuur. Denk niet dat alleen omdat het zoute ijs water is geworden, de temperatuur is gestegen.

Hoe is dit van toepassing op bierkoelers?

Op twee manieren: bieren snel koelen en bieren koud houden.

Snel bier koelen

Een belangrijk onderdeel van het snel koelen van bier is het maximaliseren van het oppervlak van het blikje/flesje dat in contact komt met het koelmiddel, of dat nu ijs, water of koude lucht is.

Met zout water kun je een warm bier heel snel koelen – veel sneller dan in een vriezer. Giet koud water, ijs en zout in de koeler om een zout-water-ijsbad te creëren. Waarom werkt het? Het ijs heeft een temperatuur ver onder nul, meestal -18°C voor een huishoudelijke diepvriezer. Het ijs koelt het water af en het zout zorgt ervoor dat de watertemperatuur onder 0°C daalt. Het bier wordt dan volledig ondergedompeld in water van onder nul, waardoor het contactoppervlak wordt gemaximaliseerd.

Zonder zout blijft het water op een temperatuur iets hoger dan 0°C, ook al drijf je er ijsblokjes van -18°C in. Het water wordt nog steeds behoorlijk koud en zal goed zijn werk doen, maar niet zo koud als zout water.

Als je alleen ijs in de koeler doet, raakt minder van het oppervlak van het bier het koelmiddel (ijs), omdat ijsblokjes onregelmatig van vorm zijn. Het koelt het bier niet zo snel af als zout water.

Bieren koud houden

Als het je doel is om het bier lang koud te houden (bijvoorbeeld als je gaat kamperen of picknicken) is het nog steeds een goed idee om wat water en zout aan het ijs toe te voegen, omdat het je bier in eerste instantie kouder maakt en dus langer koud zal blijven. Het zout zal het ijs ook doen smelten, maar het water dat zo ontstaat zal nog steeds erg koud zijn. De specifieke warmtecapaciteit van water is dubbel zo groot als die van ijs, wat in theorie betekent dat water onder nul langer koud zal blijven dan gewoon ijs. Je zou kunnen aanvoeren dat de begintemperatuur van ijs veel lager is (-18°C) dan die van water onder nul (dat misschien maar een paar graden onder 0°C ligt). Het is dus een beetje een afweging. Ook verlaagt de toevoeging van zout aan het water de warmtecapaciteit, maar niet veel.

Note: je hebt veel zout nodig (handvol) om het bovenstaande te laten werken. Keukenzout is prima.