Tạp hóa - Xã hội

Hóa học thường thức: Nước (bài 2) – mẹo “ăn gian” để luộc đậu mềm và luộc rau xanh 15. 08. 16 - 6:04 am

Hieniemic

(Tiếp theo bài 1)

2. Nước là dung môi hòa tan nhiều thứ

Vì là phân tử phân cực, nước cũng thích hòa tan những phân tử có một iện dương, điện âm giống nó. Hai thứ dễ gặp nhất trong nhà bếp là muối và đường đều hòa tan tốt vào nước. Muối ăn, NaCl, thực chất là một mạng lưới khổng lồ gồm rất nhiều nguyên tử natri và clo, tồn tại dưới dạng natri dương (+) và clorua âm (-). Hai thứ âm dương này nằm xen kẽ nhau, xếp thành một hình lập phương khổng lồ. Khi hòa muối vào nước, nước sẽ phá tung cấu trúc này, trộn lẫn các cục điện âm dương vào với nước, và ta thấy muối tan mất trong nước.

Tinh thể muối ăn là mạng lưới hình lập phương các ion (nguyên tử mang điện) clorua (to, xanh nhạt) và natri (nhỏ, tím). Ảnh dịch từ ảnh gốc của BruceBlaus (Public domain)

Đường thì lại khác. Đường là một hợp chất hữu cơ phức tạp (cấu trúc bên dưới), cũng xếp thành tinh thể nhưng cấu trúc tinh thể không vuông vức đẹp đẽ như muối ăn. Một điểm cần đế ý là trong công thức của đường có rất nhiều nhóm OH, khá giống với công thức của nước H2O (tức H-OH). Chính tại các nhóm OH này mà nước sẽ tạo các liên kết hyđrô, vây quanh và hòa lẫn các phân tử đường, làm đường tan ra trong nước.

Công thức phức tạp của phân tử đường mía, khi kết tinh trong mạng tinh thể sẽ thành tinh thể đường như hình bên phải. Ảnh phải của David Pacey (public domain).

Dung dịch nước muối và đường không còn sôi ở 100°C và đông đặc ở 0°C nữa. Thật ra các dung dịch này không có nhiệt độ sôi “đúng”, vì khi nước bắt đầu sôi là nước cũng bắt đầu bay hơi. Hơi nước bay ra khỏi dung dịch là hơi nước tinh khiết, đường hay muối sẽ ở lại trong dung dịch, làm cho dung dịch ngày càng đặc, và nhiệt độ cứ ngày càng tăng. Tuy thế, một dung dịch nước muối loãng hay đường loãng cũng không giúp tăng nhiệt độ sôi lên đáng kể (chỉ chừng khoảng 1°C).

Muối và đường cũng làm giảm nhiệt độ đông đặc của nước xuống dưới 0°C. Pha 1% muối vào nước, ta giảm nhiệt độ đông đá được 0.6°C; pha 5%, ta giảm được 3°C. Đối với đường, khi nấu ăn, ta thường pha mạnh tay hơn: dung dịch 10% đường có nhiệt độ đông đá giảm khoảng 1°C, 40% giảm 4.5°C. Việc giảm nhiệt độ đông đặc này dễ dàng ứng dụng hơn khi chúng ta làm sorbet. Sorbet là món tráng miệng của Tây, hay được dịch là đá bào, nhưng thật ra là nước trái cây được tẩm hương gia vị, mật ong, đường, và một ít sữa (nhưng thành phần chính vẫn là nước, chứ cho nhiều sữa quá thì thành kem mất) được đông đá. Chính nhờ lượng đường lớn trong hỗn hợp này mà nhiệt độ đông đặc của nước sorbet được hạ thấp, và sorbet không bị đông cứng ngắc như nước đá. Tuy nhiên, nếu bạn làm sorbet theo công thức thì nên tuân thủ đúng lượng đường của công thức. Cho quá ít đường thì sorbet sẽ bị cứng, không múc ra được, cho quá nhiều đường thì sorbet sẽ bị chảy, không đông nổi.

Sorbet làm từ nước trà chanh. Ảnh: Becky Luigart-Stayner, Jan Gautro

 

Ứng dụng tương tự là kem popsicle, tức kem nước hoa quả, không phải kem sữa. Nước đường không đông cứng như nước đá, khiến cho bạn vẫn dễ dàng cắn được cây kem. Nguồn ảnh tại đây

Cuối cùng, nước cũng hòa tan cả rượu. Rượu chúng ta uống là ethanol, C2H5-OH, lại có nhóm OH giống đường ở trên giúp nước hòa tan được rượu. Nói cho chính xác thì không phải hòa tan mà là nước trộn lẫn được với rượu và tạo thành một hỗn hợp đặc biệt gọi là hỗn hợp đẳng phí, thuật ngữ tiếng Anh là azotrope. “Phí” là từ Hán-Việt, nghĩa là sôi. Chính vậy, hỗn hợp rượu nước là một hỗn hợp cùng nhau sôi, cùng nhau bốc hơi và hơi bốc lên cùng lúc có cả rượu và nước. Khi nấu ruọu, chúng ta không thể cất rượu nguyên chất từ một hỗn hợp rượu-nước, vì khi đun sôi, trong hơi rượu bay ra luôn luôn có kèm hơi nước. Tỉ lệ rượu trong hơi đun cao nhất chỉ là 95.6%, không bao giờ đ