Siedeverzug
Siedeverzug ist die Bezeichnung für das Phänomen, dass man unter bestimmten Bedingungen Flüssigkeiten über ihren Siedepunkt hinaus erhitzen kann, ohne dass diese sieden.Table of contents |
2 Ursache 3 Gegenmaßnahmen 4 Abgrenzung 5 Verwandte Themen 6 Weblinks |
Beispielsweise kann man Wasser auf 110 °C erhitzen, ohne dass Gasblasen entstehen. Dieser Zustand ist gefährlich, da bei der geringsten Erschütterung eine große Gasblase entstehen kann, die dann explosionsartig aus dem Gefäß entweicht, was zum Teil auch ein Entweichen der Flüssigkeit zur Folge hat.
Dies tritt vor allem in engen, hohen Gefäßen wie zum Beispiel Reagenzgläsern auf, da hier im unteren Teil die Flüssigkeit eine viel höhere Temperatur als im oberen hat. Glatte, ebene Gefäßwände, geringe Durchmischung und ein hoher Reinheitsgrad der Flüssigkeit begünstigen den Siedeverzug.
Die Ursache für den Siedeverzug ist darin zu sehen, dass die Oberfläche einer sehr kleinen Gasblase stark gekrümmt ist und daher die Moleküle an der Grenzschicht auch seitlich in der Flüssigkeit gehalten werden. Daraus resultiert ein geringerer Dampfdruck und somit ein höherer Siedepunkt.
Wenn sich erst mal eine größere Gasblase gebildet hat, sinkt der Siedepunkt schlagartig auf den Normalwert und die Flüssigkeit kann mit hoher Geschwindigkeit weiter verdampfen, die Gasblase dehnt sich also explosionsartig aus.
In der Laborpraxis verhindert man den Siedeverzug durch sog. Siedesteinchen aus porösem, weitgehend inertem Mineral. Einerseits stört ihre rauhe Oberfläche die Bildung einer homogenen Molekülanordnung der Flüssigkeit, andererseits dehnt sich die in den Poren eingebundene Luft beim Erwärmen aus und wirkt beim Aufsteigen als Siedekeim.
Warnung: Wenn die Zugabe von Siedesteinchen vergessen wurde, darf man dies nur nachholen, wenn man absolut sicher ist, dass der Siedepunkt noch nicht erreicht wurde. Siedesteine in einer bereits überhitzten Flüssigkeit führen zu explosionsartigem Sieden.
Im Haushalt sind normalerweise keine Gegenmaßnahmen erforderlich, da die Oberflächen normalen Kochgeschirrs genügend rauh sind.
Das Überkochen von Milch oder Nudelwasser beruht nicht auf dem Siedeverzug, sondern auf der starken Schaumbildung. Die gebildeten Gasbläschen werden durch spezielle Inhaltsstoffe stabilisiert und platzen daher nicht.
Flüssigkeiten können auch unter ihren Schmelzpunkt abgekühlt werden, ohne dass Erstarrung eintritt. Man spricht hier von unterkühlten Flüssigkeiten. Bekannt ist diese Effekt u.a. als Eisregen.
Durch Abkühlung oder Verdunstung lassen sich übersättigte Lösungen herstellen, die stärker konzentriert sind, als es der Löslichkeit des Stoffes entsprcht. Bei Zugabe eines Kristallisationskeims kristallisiert die überschüssige Menge des gelösten Stoffs schlagartig.
Siehe auch:
http://www.muenster.org/uiw/fach/chemie/lexikon/inhalt/sieden.htm
http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/faqs/faqlist.fpl?op=show&topicID=150&entry=948&context=forumBeschreibung
Ursache
Gegenmaßnahmen
Abgrenzung
Verwandte Themen
Weblinks