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Warum fügen Leute manchmal Salz zum Eis in einer Kühlbox für Getränke oder Bier hinzu? Das ist eine einfache Frage. Es gibt tonnenweise Artikel und Videos im Internet, aber ich konnte keine umfassende Erklärung finden, warum es funktioniert.
Ein paar Grundlagen
Es ist wichtig, zuerst zu verstehen, was Schmelzpunkt und Gefrierpunkt bedeuten.
Der Schmelzpunkt ist eine Eigenschaft von Feststoffen. Der Schmelzpunkt ist einfach die Temperatur, bei der sich der Feststoff in eine Flüssigkeit verwandelt. Zum Beispiel liegt der Schmelzpunkt von normalem Eis bei 0°C bei Standarddruck.
Der Gefrierpunkt ist eine Eigenschaft von Flüssigkeiten. Der Gefrierpunkt ist einfach die Temperatur, bei der sich die Flüssigkeit in einen Feststoff verwandelt. So ist der Gefrierpunkt von normalem Süßwasser 0°C.
Der Wert des Schmelz- und des Gefrierpunkts ist gleich (d.h. beide sind 0°C für Wasser).
So wie Sie sehen können, sind Schmelzpunkt und Gefrierpunkt eine Art „Spiegel“ voneinander.
Es macht keinen Sinn, über den Gefrierpunkt eines Festkörpers zu sprechen (da er bereits erstarrt ist).
Was macht Salz?
Wenn Salz zu Wasser hinzugefügt wird, senkt es den Gefrierpunkt. Mit anderen Worten: Das Wasser muss auf eine Temperatur unter 0°C abgekühlt werden (z.B. -2°C), um zu Eis zu werden. Eine andere Art, dasselbe zu sagen, ist, dass Salz es dem Wasser ermöglicht, bei einer Temperatur unter 0°C als Flüssigkeit zu existieren. Dies ist der wichtige Teil, der für Bierkühler relevant ist. Wir kommen später darauf zurück.
Der Vollständigkeit halber wollen wir das Ganze aus der Perspektive des Schmelzpunktes betrachten. Wenn Salz zu Eis hinzugefügt wird, senkt es den Schmelzpunkt. Mit anderen Worten: Das Eis beginnt bei einer Temperatur unter 0°C zu schmelzen. Das ist der Grund, warum im Winter Salz auf das Eis auf den Straßen gestreut wird. Es bewirkt, dass Eis, das sonst bei Minusgraden fest geblieben wäre, zu Wasser wird. Beachten Sie, dass sich die Temperatur des Wassers nicht verändert hat. Es hat immer noch eine Temperatur von unter Null, aber, wie oben erwähnt, ermöglicht das Salz, dass es bei der niedrigeren Temperatur als Flüssigkeit bleibt. Denken Sie nicht, dass sich die Temperatur erhöht hat, nur weil das Salzeis zu Wasser geworden ist.
Wie lässt sich das auf Bierkühler anwenden?
Auf zwei Arten: Biere schnell kühlen und Biere kalt halten.
Bier schnell kühlen
Ein wichtiger Teil des schnellen Kühlens von Bier ist es, zu maximieren, wie viel von der Oberfläche der Dose/Flasche in Kontakt mit dem Kühlmittel ist, egal ob es Eis, Wasser oder kalte Luft ist.
Mit Salzwasser können Sie ein warmes Bier wirklich schnell kühlen – viel schneller als ein Gefrierschrank. Gießen Sie kaltes Wasser, Eis und Salz in die Kühlbox, um ein Salzwasser-Eisbad zu erzeugen. Warum funktioniert das? Das Eis hat eine Temperatur weit unter dem Nullpunkt, normalerweise -18°C für einen Haushaltsgefrierschrank . Das Eis kühlt das Wasser ab und das Salz lässt die Wassertemperatur unter 0°C sinken. Das Bier wird dann vollständig in das unter Null liegende Wasser eingetaucht, wodurch die Kontaktfläche maximiert wird.
Ohne Salz bleibt das Wasser auf einer Temperatur von etwas über 0°C, obwohl Sie -18°C Eiswürfel darin schwimmen haben. Das Wasser wird immer noch ziemlich kalt und leistet gute Arbeit, aber nicht so kalt wie Salzwasser.
Wenn Sie nur Eis in die Kühlbox geben, dann berührt weniger von der Oberfläche des Bieres das Kühlmittel (Eis), da Eiswürfel unregelmäßig geformt sind. Es wird das Bier nicht so schnell abkühlen wie Salzwasser.
Bier kalt halten
Wenn Ihr Ziel ist, das Bier für eine lange Zeit kalt zu halten (z.B. wenn Sie campen oder ein Picknick machen), ist es immer noch eine gute Idee, etwas Wasser und Salz zum Eis hinzuzufügen, weil es Ihr Bier anfangs kälter macht, was bedeutet, dass es länger kalt bleibt. Das Salz bringt das Eis ebenfalls zum Schmelzen, aber das resultierende Wasser wird immer noch sehr kalt sein. Die spezifische Wärmekapazität von Wasser ist doppelt so hoch wie die von Eis, was theoretisch bedeutet, dass das Wasser bei Minusgraden länger kalt bleibt als normales Eis. Man könnte argumentieren, dass die Ausgangstemperatur von Eis viel niedriger ist (-18°C) als die von Wasser unter dem Gefrierpunkt (das vielleicht nur ein paar Grad unter 0°C liegt). Es ist also ein gewisser Kompromiss. Außerdem senkt die Zugabe von Salz zum Wasser die Wärmekapazität, aber nicht sehr stark.
Bitte beachten Sie: Sie brauchen viel Salz (eine Handvoll), damit die oben genannten Dinge funktionieren. Kochsalz ist in Ordnung.