Wanneer kookt water?

Water koken lijkt zo simpel, maar eigenlijk gebeuren er rond het kookpunt van water behoorlijk veel dingen. In dit artikel gaan we hier dieper op in. Eerst behandelen we wat het kookpunt eigenlijk is, hoe je kunt zien wanneer water kookt en wat er dan eigenlijk gebeurt. Ook gaan we in op de implicaties voor koks en uitzonderingen op de regel.

Het kookpunt van water

Water kookt in normale omstandigheden bij een temperatuur van precies 100 graden Celsius.

Het kookpunt is afhankelijk van de luchtdruk. Bij normale omstandigheden is dat 1 atmosfeer (1013 hPa), maar dat kan onder invloed van het weer en/of de hoogte variëren; zie het kopje hieronder.

Hoe kun je zien wanneer water kookt?

Je kunt gemakkelijk zien wanneer water kookt aan het borrelen. Als je een pan met water op het vuur zet zul je al vrij snel belletjes zien ontstaan op de bodem. Als die belletjes eenmaal tot helemaal bovenaan het water komen, begint het water te borrelen, zoals we dan zeggen. Precies vanaf dat moment kookt het water.

Waarom dat zo is leggen we in het kopje hieronder uit.

Wat gebeurt er als water kookt?

Bij normale omstandigheden verdampt water altijd al een klein beetje. Zet een bekertje neer in je woonkamer en na enkele dagen is dat leeg. Als water wordt verwarmd tot het kookpunt, verdampt het simpelweg een stuk sneller.

De snelheid waarmee dat gebeurt, meten we af aan de druk die wordt uitgeoefend door de waterdamp (het verdampte water dus). Normaliter is die heel laag. Als water kookt, is die druk precies even hoog als de omringende luchtdruk. Als de luchtdruk 1 atmosfeer is, ligt het punt waarop dat gebeurt bij een temperatuur van precies 100 graden Celsius. Waterdamp noemen we dan meestal stoom.

Dat klinkt wellicht een tikje vaag. Als je de deksel van de pan hebt, zie je namelijk ook niets van die hogere druk, maar moet je het doen met het wel of niet borrelen om te bepalen of het water kookt. Als je er echter voor zorgt dat de stoom nergens naartoe kan, wordt het opeens wel duidelijk. Neem bijvoorbeeld een fluitketel. De fluit zorgt ervoor dat de gevormde stoom blijft opgesloten in de fluitketel. Vanaf het moment dat het water kookt, is de druk in de fluitketel door de stoom hoger dan die buiten de fluitketel, en hoor je – dus – het fluitje.

Een speciaal geval hiervan zie je voordat het water kookt, bijvoorbeeld in een pan op het vuur. De belletjes die je dan op de bodem ziet, zijn namelijk waterdamp. Hoe komt het dat die niet tot bovenaan komen als het water nog niet kookt? De panbodem is heel heet, dus daar kan het water al koken. Daarbij ontstaan belletjes, van het verdampte water. Als de belletjes dan vervolgens door kouder water heen moeten om boven te komen, koelt de waterdamp weer af, en wordt het weer gewoon water (het condenseert). Als al het water in de pan het kookpunt heeft bereikt (dus 100 graden is), koelt de waterdamp in de belletjes niet meer genoeg af om te condenseren en bereiken ze de bovenkant. Daardoor begint het water te borrelen. Zo zie je dus exact wanneer het water kookt.

Zachtjes pruttelen of hard doorkoken: is er verschil?

Water kookt dus als het borrelt; dan heeft het bij normale luchtdruk een temperatuur van 100 graden bereikt. Wat erg handig is in de keuken, is dat het daarna ook 100 graden blijft. Dat komt omdat vanaf dat moment alle energie die je in het water stopt, wordt gebruikt om stoom te maken.

Als je water verwarmt, bijvoorbeeld in een pannetje op het fornuis, wordt de warmte (eigenlijk energie) van de vlammen overgedragen op het water, dat zo gaat verwarmen. Omdat water normaal gesproken niet heel snel afkoelt, wordt het sneller warm dan het kan afkoelen en gaat het dus uiteindelijk koken. Echter, het ontstaan van waterdamp of stoom kost ook wat energie. Als er zoveel ontstaat als er bij het kookpunt gebeurt, is dat evenveel als er ingaat via de onderkant van de pan. Het water wordt dus nooit warmer dan 100 graden Celsius.

Het maakt dus wat dat betreft niet uit of je het zacht laat pruttelen of dat je het hard doorkookt. Dat is puur een culinair onderscheid. Als het zacht pruttelt valt teer voedsel veel minder snel uit elkaar, en vice versa – soms wil je immers juist dat iets stukkookt, zoals wanneer je appelmoes maakt of een gladde tomatensaus wilt krijgen.

Overkoken door kookvertraging

We stelden hierboven dat water kookt als het borrelt, en dat dat bij standaard luchtdruk bij 100 graden Celsius is. Er zijn echter enkele uitzonderingen op die regel: als er zout (of suiker, of andere opgeloste stoffen) in het water zitten, en als er onvoldoende nucleatiekernen in het water zitten. Het eerste geval leggen we uit in ons artikel Kookt zout water sneller?; het tweede behandelen we hieronder.

Het kan gebeuren dat water niet direct gaat koken als het “kookpunt” van 100 graden Celsius is bereikt. Als het dan uiteindelijk wel gaat koken, is dat een vrij heftig proces, waarbij het snel kan overkoken. Dat komt omdat de (waterdamp)belletjes in water sneller ontstaan als er een ruw oppervlakte in de buurt is, een startpunt zogezegd, de zogenaamde nucleatiekern.

Nu zijn er in normaal water vrij veel onzuiverheden die als nucleatiekern kunnen fungeren, en anders doet de ruwe pan dat wel. Een heel groot effect zul je dus in de keuken nooit tegenkomen. Maar bij een hele gladde pan, bijvoorbeeld één van staal, en eventueel water dat al heeft gekookt, kun je het toch observeren. Als het water daarin tegen de kook aan is en je er iets met een ruw oppervlakte indoet, bijvoorbeeld een houten spatel, wat zout, pasta of rijst, begint het opeens heftig te borrelen. Dat komt omdat het water dan al 100 graden of meer was, maar nog niet heftig borrelde door het gebrek aan nucleatiekernen. Daardoor koelt het water ook minder af, waardoor het heel even meer dan 100 graden kan worden. Dat is echter geen algemeen verschijnsel.

Wat gebeurt er in een snelkookpan?

De omringende druk is dus de bepalende factor voor de temperatuur waarop water kookt. Die kan, afhankelijk van de druk, lager of hoger zijn dan de standaard 100 graden bij standaard druk.

Bij een hogere druk is de kooktemperatuur ook hoger. Dat principe wordt in de keuken ook uitgebuit, namelijk bij de snelkookpan. Deze heeft een speciaal ventiel waardoor de stoom in de pan een overdruk van één tot twee atmosfeer kan hebben (ten opzichte van de normale luchtdruk van 1 atmosfeer). Daardoor kan het water in zo’n pan soms pas bij 120 of zelfs 130 graden Celsius koken. Voedsel is bij die hogere temperatuur veel sneller gaar, en het heeft nog meer voordelen. Zo wordt er bij die temperatuur bij een aantal gerechten veel meer smaak ontwikkeld. Dat komt door de temperatuursafhankelijke Maillardreactie. Zie ook ons artikel over deze bijzondere reactie.

Kookpunt van water bij andere luchtdruk en/of hoogte

Ook in de buitenlucht kan de kooktemperatuur variëren. Dat komt omdat de luchtdruk van dag tot dag wisselt, afhankelijk van het weer. Tussen de luchtdruk van een lagedruksysteem en dat van een systeem dat onze weerman of –vrouw als hogedruk bestempelt kan behoorlijk veel verschil zitten. Zoveel zelfs, dat de kooktemperatuur van water enkele graden kan verschillen. In de keuken is het niet aannemelijk dat veel mensen daar last van hebben, maar het is bekend dat sommige topkoks – en uiteraard ook bijvoorbeeld de chemische industrie – daar goed op letten.

Verder kan ook de hoogte invloed hebben op de luchtdruk. Dat komt omdat luchtdruk eigenlijk een maat is van de hoogte van de kolom lucht – atmosfeer – die op ons drukt. Hoe hoger je komt, hoe lager die kolom is, want zoals je wellicht weet is er hoog in de ruimte uiteindelijk zelfs helemaal geen lucht meer. Daarom is op hogere plaatsen een lagere luchtdruk.

Nu is Nederland in geografisch opzicht zo plat als een dubbeltje. Toch is zelfs hier het effect al duidelijk meetbaar. Op de top van de hoogste berg van Nederland, de 323 meter hoge Vaalserberg, kookt water ongeveer een graad Celsius eerder dan op zeeniveau. Bovenop de hoogste berg ter wereld, de Mount Everest (8848 meter hoog; zie de afbeelding hierboven), heb je water zelfs al bij circa 70 graden Celsius aan de kook. En wie denk dat dit voor koks een zuiver theoretische overweging is vergist zich: het is bergbeklimmers al tientallen jaren duidelijk dat je op de Everest geen fatsoenlijk kopje thee kunt zetten, omdat bij 70 graden beduidend minder smaakstoffen oplossen dan bij de gebruikelijke 100 graden Celsius.

---

Op dit artikel rust auteursrecht. Zonder onze toestemming is vermenigvuldiging verboden.

---