Warum kocht das Nudelwasser über ...?

... wenn man Salz in das kochende Wasser gibt?

Um zu verhindern, dass das Salz das Metall des Topfes angreift, wird zuerst das Wasser zum Kochen gebracht und erst dann das Salz dazugegeben. Dabei beginnt das Wasser noch wesentlich heftiger zu kochen, obwohl es genug Gründe gibt, anzunehmen, dass die Wassertemperatur durch die Zugabe von Salz sinken sollte:

• Kochendes Wasser hat ca. 100° Celisius, das Salz jedoch nur Zimmertemperatur und müsste daher das Wasser leicht abkühlen.
  
• Das Salz löst sich im Wasser auf und benötigt dafür Lösungsenergie, die es dem Wasser in Form von Wärme entzieht.
  
• Salzwasser hat eine höhere Siedetemperatur (ca. 107° Celsius), als reines Wasser, also müsste kochendes Wasser durch Zugabe von Salz zu kochen aufhören.
  

Des Rätsels Lösung heisst: Siedeverzug !

In der Schule lernt man, dass Wasser bei 0° Celsius gefriert und bei 100° Celsius verdampft, zumindest bei einem Luftdruck, wie er auf Meereshöhe herrscht. Allerdings zeigt das Wasser (und auch alle anderen Stoffe) einen gewissen "Unwillen", von einem Aggregatszustand (z.B. flüssig) zu einem anderen (z.B. dampfförmig) zu wechseln.

Wird nun Wasser in einem Topf erhitzt, so bleibt es daher auch dann noch flüssig, wenn es die 100° Celsius bereits überschritten hat, es handelt sich also um sogenanntes "überhitzes" Wasser. Daher auch der Begriff "Siedeverzug", d.h. das Wasser sollte schon längst sieden (verdampfen), ist aber noch immer flüssig! Chemiker sagen, das Wasser befinde sich in einem metastabilen Zustand der Überhitzung.

Die Umwandlung in Dampf wird erleichtert durch Störungen, wie z.B. starke Erschütterungen oder auch durch rauhe Stellen auf dem Topfboden: Hier ist zu beobachten, wie eine kleine Dampfblase entsteht, wächst, sich schliesslich löst und nach oben steigt; ein Rest der Blase bleibt jedoch zurück und beginnt neuerlich zu wachsen.

Die Zugabe von Salz stellt nun eine massive Störung dar, da nun plötzlich sehr viele kleine "rauhe Stellen" im Wasser vorhanden sind, an denen sich das überhitze Wasser schlagartig zu Dampf verwandelt. Daher das Überkochen!

Siedeverzug kann auch bei Speisen, die im Microwellenherd erhitzt werden, beobachtet werden: Durch die Erschütterung beim Herausnehmen beginnt die Flüssigkeit in der Speise plötzlich zu kochen.

Übrigens: Auch das Gegenteil von "überhitztem" Wasser kommt in der Natur vor, das "unterkühlte" Wasser in Form von Eisregen. Dieser entsteht dann, wenn sich eine warme Luftschicht über eine kalte Luftschicht (deutlich unter 0° Celsius) schiebt. Wenn es nun aus der oberen, warmen Luftmasse regnet, so kommen die Regentropfen auf ihrem Weg nach unten durch die kalte Luft, wobei ihre Temperatur unter den Gefrierpunkt absinkt; die Tropfen bleiben dabei jedoch flüssig! Erst durch die Erschütterung beim Auftreffen des Tropfens auf dem Boden wandelt sich das unterkühlte Wasser schlagartig in Eis um.