Kookvertraging is een plotseling kookverschijnsel dat optreedt als een vloeistof tot boven het kookpunt wordt verwarmd. Het kookproces treedt meestal onverwacht op, zodat dit kan leiden tot ongewenste, onveilige of zelfs gevaarlijke situaties.
Waarom kookvertraging?
De fase overgang van vloeibaar naar gas die normaal bij het
kookpunt zou moeten plaatsvinden wordt uitgesteld omdat de
wanden van glaswerk erg glad en strak zijn.
Daardoor zijn er geen 'ent' belletjes - dus nergens gas - in het
kookvat onder het vloeistof oppervlak aanwezig. De vloeistof kan
daardoor tot ver - zeker 5 °C - boven het kookpunt verwarmd
worden.
Een kleine trilling is dan voldoende om aan het oppervlak van de vloeistof toch iets van een belletje gas te creëren, zodat alles plotseling tegelijkertijd kookt.
Een vergelijkbaar verschijnsel krijg je ook bij het uitkristalliseren van een vloeistof naar een vaste stof. Plots uitkristalliseren levert meestal geen gevaar op maar lelijke korrelige kristallen in plaats van mooi gevormde grote.
Om kookvertraging tegen te gaan is het belangrijk om 'ent'-belletjes in te brengen. Dit lukt goed door middel van kooksteentjes (puimsteenkorreltjes). De steentjes zijn poreus, zodat daar een klein beetje lucht in opgesloten is.
Ook het gebruik van glasparels wordt soms toegepast.
(Ben Dijkhuis/Jan Willem de Wolf)
De volgende cases zijn afkomstig van verschillende leden van de toa_poa discussiegroep.
CASUS 1:
Een driehals-rondbodem-kolf van een halve liter met daarin
brandspiritus, kooksteentjes en een temperatuursensor om er de
ethanol uit te destilleren. Ook voor de Liebigkoeler een temp.
sensor. Telkens als de ethanol eruit is gewoon de kolf weer
bijvullen met nieuwe spiritus.
Restje residu en kooksteentjes rustig laten zitten en gewoon de
destillatie weer opstarten. Na drie of vier bijvulbeurten zie je
dat de kooksteentjes uitgewerkt zijn, kennelijk vol met blauwe
kleurstof. De temperatuur in de kolf gaat dan ver richting 100
°C. zonder dat de spiritus gaat koken.
Gaat het dan eindelijk wel koken dan is de kolf te klein ook de
vigreux een de Liebigkoeler zitten dan in een klap vol. De
temperatuursensoren worden gelanseerd,l onder uit de kolf en
boven voor de koeler, en een blauwe fontein zoekt zijn weg
richting plafond.
Met als gevolg een blauw bespetterd plafond en tl-armaturen.
Nu ververs ik toch regelmatiger de kooksteentjes.
CASUS 2:
Uit mijn tijd heb ik meegemaakt dat bij het verwarmen in een
reageerbuis de gehele inhoud eruit vloog en in het gezicht van
de leerling kwam. Het had gelukkig geen ernstige gevolgen wat
letsel aan ging, maar het had allemaal heel erg kunnen zijn.
Daarna heb ik er altijd opgelet dat bij verwarmen van
vloeistoffen in een buis, de buis van de mensen af gericht moet
zijn. Het is nog wel eens gebeurd maar dit had dan geen
gevolgen.
Je moet altijd voor 200% opletten als leerlingen iets doen. Het
is daarom dan ook belangrijk dat de klas niet te groot is.
CASUS 3:
H5 was al met een practicum begonnen terwijl ik nog wat moest
pakken en de leraar niet oplette. Een leerling verwarmde een
buisje met 1M zwavelzuur dat prompt over tafel spoot en niemand
had een bril op; pure mazzel dat niemand geraakt was. Sindsdien
loop ik pas weg als ik zeker weet dat alles in orde is.
CASUS 4:
Met biotech maken we altijd kaas. Er is nog nooit iets mis
gegaan, maar afgelopen keer wel.
De kaas maken we door melk en karnemelk te verwarmen in een
bekerglas met een gasbrander. Altijd blijven roeren.
Dat roeren gebeurt wel, maar we hebben noodgedwongen 2
verschillende soorten karnemelk gebruikt.
Met de karnemelk van 'de zuivelaar' was niets aan de hand, maar
bij de karnemelk van 'Friesche Vlag' ging het mis.
Kookvertraging dus. Het spul vloog het bekerglas uit met een grote plof.
CASUS 5:
Zelf heb ik meegemaakt dat leerlingen 'nog even voor de lol' het
zoutzuur, gingen verwarmen, plotseling begon het te koken en het
spoot eruit. Ik draaide me net om op dat moment en zag het eruit
komen.
Gelukkig vloog het tussen de leerlingen door, die overigens geen
bril op hadden! (Ik werkte toen nog maar net op deze school en
verbaasde me er ook over dat sommige docenten helemaal niet goed
letten op het dragen van een veiligheidsbril.)
Dat je ogen overal moet hebben tijdens practica is wel
duidelijk; je hebt je hielen nog niet gelicht of leerlingen
voeren hun eigen experimenten uit (hoe brandbaar is het etui van
je buurman etc.)
CASUS 6:
Ik gebruik meestal kooksteentjes van glas de zogenaamde
kook-kralen. Het fenomeen van de uitgewerkte kooksteentjes heb
je hier niet meer. Ook krijg je minder rommel in de oplossingen
aangezien de puimsteentjes op den duur wat verpulveren.
Wij verplichten de leerlingen tijdens het practicum altijd een
bril te dragen, zo vergeet men het ook niet zo snel als het echt
nodig is.
Verder kun je sterke zuren en ook basen vaak ook verwarmen in
een waterbad . Dus een bekerglas met water en kookkralen en daar
de reageerbuis ingezet de kans op ongelukken is dan minder groot
alsdat men de buis zo in de vlam verwarmen gaat.
CASUS 7:
Klopt inderdaad na verloop van tijd zijn de kooksteentjes
uitgewerkt. Het kortst werken de puimsteenkorrels deze moet je
eigenlijk na iedere keer vervangen.
Met carborundum kun je een keer of twee -drie doen. Terwijl
glasparels nog langer werken omdat hiermee in feite niets
gebeurt.
CASUS 8:
Mijn ervaring met glasparels is juist dat ze (haast)niet werken.
CASUS 9:
Bij microchemie heb ik inderdaad ook de ervaring dat ondanks het
gebruik van glasparels toch kookvertraging optreed. Maar op
macroschaal werken ze, naar mijn ervaring, prima. En dan gebruik
ik ze liever dan 'echte' kooksteentjes.
CASUS 10:
P. helemaal gelijk want glasparels hebben een kleiner oppervlak
waar de dampbellen kunnen aanhechten. Toch zijn ze prima te
gebruiken (of hergebruiken d.i. een voordeel) indien je er
voldoende van toevoegt.