Tabla de Contenidos
Maddenin temel fiziksel özelliklerinden biri kaynama noktasıdır. Yalnızca maddenin bileşimine bağlı olan, ancak içerdiği madde miktarına bağlı olmayan yoğun bir özelliktir. Su gibi saf bir maddenin kaynama noktasını anlamak nispeten kolaydır. Bununla birlikte, çoğunlukla beyaz renkli bir emülsiyon oluşturmak üzere dağılmış yağ, karbonhidratlar ve süt katıları ile karıştırılmış sudan oluşan süt gibi karmaşık karışımlara sahip olduğunuzda, işler biraz zorlaşır.
Gerçek şu ki, sütün bir parçası olan tek sıvı su olmasına rağmen, sütün kaynama noktası su ile aynı değil, biraz daha yüksektir. Aşağıda, sütün kaynama noktasının ne olduğunu anlamak için sıvı bir maddenin kaynama noktasının tam olarak ne olduğu ve onu neyin etkilediği açıklanmaktadır.
Kaynama noktası bilimi
Sütün kaynama noktasını anlamak, kaynama noktasının gerçekte ne olduğunu anlamakla başlar. Birçok kaynak kaynama noktasını bir sıvının gaz haline dönüştüğü sıcaklık olarak tanımlasa da bu tanım tamamen yanlıştır. Aslında, sıvılar (ve katılar da) herhangi bir sıcaklıkta sürekli olarak gaz haline dönüşürler. Bunun en basit ve çürütülemez kanıtı, yere serpilen suyun, daha 100ºC sıcaklığa ulaşmadan, hangi sıcaklıkta olursa olsun, sonunda buharlaşması ve toprağın kurumasıdır.
Bu işleme buharlaşma denir ve sıvının buhar basıncı ile düzenlenir. Buhar basıncı ne kadar yüksek olursa, bir sıvı o kadar hızlı buharlaşabilir (daha uçucudur) ve ayrıca sıcaklık ne kadar yüksek olursa buhar basıncı da o kadar yüksek olur.
Kaynama noktası nedir?
Bir sıvının kaynama noktası, buhar basıncının atmosfer basıncına eşit olduğu sıcaklık olarak tanımlanır. Bu olduğunda, sıvının içinde yükselen ve yüzeyde patlayan küçük buhar kabarcıkları oluşabilir ve bu noktada sıvı “kaynamaya” başlar (doğru terim kaynamakla birlikte). Atmosfer basıncı 1 atmosfer olduğunda (deniz seviyesinde olduğu gibi), buna normal kaynama noktası denir.
Örneğin, suyun normal kaynama noktası 100ºC’dir.
Süt neden 100ºC’de kaynamaz?
Sütün kaynama noktası suyunki ile aynı değildir çünkü süt, içinde hem çözünmüş hem de askıda bulunan birçok maddeyi içeren bir karışımdır. Tüm bu çözünen maddelerin varlığının bir sonucu olarak sütün buhar basıncı, aynı sıcaklıktaki saf sudan daha düşüktür.
Buhar basıncında düşüş olarak adlandırılan bu olgu, çözeltilerin koligatif özelliklerinin bir parçasıdır ve birkaç sonucu vardır. Bunlardan biri, saf su ile 100ºC’deki sütü karşılaştırırsak, saf su kaynama noktasına ulaşmış, buhar basıncı daha düşük olan süt ise henüz kaynama noktasına gelmemiş olacağı için ısıtılması gerekecektir. buhar basıncını atmosferik basınçla eşitlemek için biraz daha fazla.
Bu, sıvılar ve uçucu olmayan çözünen maddeler arasındaki tüm karışımlarda meydana gelir ve aynı zamanda kaynama noktası yükselmesi veya ebulloskopik yükselme adı verilen çözeltilerin kolligatif bir özelliğidir.
Sütün kaynama noktası nedir?
Çözeltilerin kaynama noktasının artması genel olarak karışımın bileşimine bağlıdır. Çözelti ne kadar konsantre olursa, kaynama noktasındaki değişim o kadar büyük olur. Bununla birlikte, bu farklılıklar genellikle çok küçüktür ve neredeyse her zaman bir santigrat derecenin onda biri mertebesindedir.
Süt her zaman aynı bileşime sahip olmadığından (bazılarında daha fazla protein, bazılarında daha fazla laktoz, bazılarında daha fazla yağ vb. bulunur), o zaman süt için tek bir kaynama noktası yoktur. Bununla birlikte, referans olarak, 1 atmosfer basınçta tipik bir değer 100,15°C ile 100,20°C arasındadır .
Başka herhangi bir basınçta sütün kaynama noktası bu değerlerden daha yüksek veya daha düşük olabilir, ancak her zaman saf suyun kaynama noktasından biraz daha yüksek olacaktır.
Pratik uygulama: Sütün taşması nasıl önlenir?
Sütü ocakta kaynatan herkes iki şeyi fark etmiş olacaktır:
- Süt kaynadığında köpürme ve taşma eğilimi gösterir.
- Çok hızlı ısınırsa altı yanar.
Her ikisi de tatsızdır, ancak süt ve suyun kaynama noktalarını bilerek bunlardan kaçınmak da çok kolaydır. Süt, suyun sıcaklığından sadece biraz daha yüksek bir sıcaklıkta kaynadığından ve su kaynamaya başladığında 100ºC’lik sabit bir sıcaklığı koruduğundan, bu durumda süt, kaynar su dolu bir tencereye konulursa kolayca ısıtılabilir. Süt neredeyse kaynama noktasına kadar ısınır ama asla kaynama noktasına ulaşmaz, bu nedenle köpürmez veya tencerenin dibinde yanmaz.