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El horno microondas (2): el agua que “explota”, cierto peligro real, asumible y explicable

Casi todo el mundo ha vivido la experiencia de haber calentado agua en el microondas (solo agua, por ejemplo para prepara una infusión) y que tras retirar el recipiente del horno, esta haya comenzado a hervir de forma violenta en el mismo momento que se introduce la bolsita de la infusión, azúcar, una simple cucharilla o cualquier objeto. Mira este video, real como la vida misma, cuando se deposita una moneda en el interior de un vaso de agua calentada suficientemente en el microondas.

El hecho en sí reviste cierto peligro en el momento que ese más o menos violento hervor nos alcance con sus salpicaduras y por lo tanto termine produciendo una quemadura más o menos grave en función de la superficie a la que afecte. Al mismo tiempo, este inexplicable singular comportamiento del agua calentada en el microondas y solo en el microondas, es utilizado por algunas personas para justificar su dañina y peligrosa utilización. Es decir… ¿no hervía el agua a partir de 100 grados?; ¿qué sucede al introducir un objeto a temperatura ambiente para que provoque que el agua rompa a hervir si antes no lo hacía?; ¿por qué sucede esto solo con el microondas y no cuando se calienta el agua mediante otros procedimientos?

Todas las respuestas a estas preguntas tienen la clave en un único concepto: el agua sobrecalentada que es, en ciertas condiciones, el estado del agua cuando la calentamos suficientemente en el microondas. Al obtener agua “sobrecalentada” podemos tener agua a más de 100ºC sin que hierva (y a presión atmósférica, claro) ¿Cómo es esto posible? Veamos el origen del agua sobrecalentada paso a paso

1. El agua se evapora libremente a temperatura ambiente

Imagina la superficie de agua cuando esta se encuentra en un recipiente cualquiera. Aunque no se pueda apreciar a simple vista, hay un pequeño espacio por encima de la superficie que “desprende” una cierta cantidad de moléculas de esa agua líquida y lo hace en forma de gas, es decir, vapor de agua. Esto es muy fácil de contrastar, dejas un vaso con agua encima de tu mesilla de noche antes de irte de vacaciones y a la vuelta, el nivel del agua en el vaso habrá disminuido, tanto más cuanto más grande sea la superficie del recipiente y menor sea la humedad relativa (entre otros factores). Resumiendo, en condiciones “estándar” el agua líquida se evapora lentamente a través de su superficie.

2. El agua también alcanza el estado gaseoso dentro las burbujas de aire

Burbuja_aguaPero además, y esta es gran parte de la madre del cordero, el agua líquida también pasa a estado gaseoso en todas esas diminutas burbujas de aire que contiene tu vaso en su interior. Estas burbujas son imperceptibles a simple vista al principio, pero con el tiempo, seguro que también lo has comprobado, esas burbujas se hacen mayores y terminan siendo visibles. Es relativamente habitual que el vaso de agua de nuestra mesilla de noche no contenga esas burbujas al irnos a dormir (sí que las tiene pero no las vemos) y que por la mañana sean perfectamente visibles. ¿De dónde han salido? La respuesta es que ya estaban ahí, pequeñitas, cuando llenaste el vaso y que durante la noche esas pequeñas burbujas han ido aumentando su tamaño a base de pasar cierta cantidad de agua líquida al estado gaseoso en el límite superficial de cada burbuja. De este modo la burbuja va aumentando su tamaño hasta que alcanzado cierto tamaño se desprende de la superficie interior del vaso y sube hasta la superficie “desapareciendo”. Las burbujas de aire iniciales quedan retenidas en las irregularidades de la superficie interior del recipiente (arañazos, pequeñas rayitas) porque es donde quedan atrapadas (al principio microscópicas) cuando tú viertes el agua en el vaso. Estas burbujitas, o semillas, son el actor principal del proceso de hervor cuando empecemos a calentar el agua. ¿Acaso no te has fijado que antes de romper completamente a hervir el agua calentada en una cocina tradicional se forman una serie de burbujas, pequeñas pero visibles, en el fondo de la cazuela?

3. Empezamos a calentar el agua

Termómetro

A partir de ahora todo es más sencillo. Al aplicar calor al agua, por ejemplo en esa cocina, se acelera el paso de moléculas líquidas a moléculas gaseosas en la superficie de las burbujas, a medida que el calor aumenta cada vez las burbujas son mayores, y así, alcanzado un volumen crítico estas terminan escapando hacia lo superficie. De esta forma, a 100ºC tenemos la superficie del agua hirviendo a borbotones gracias a las burbujas de vapor de agua que crecen rápidamente en su interior y suben a la superficie (y de ahí también el vapor de agua que se desprende del agua en ebullición)… al menos con el agua calentada por métodos “clásicos”.

4. Condiciones que alteran que el agua hierva a 100ºC

Dejando a un lado la cuestión de la presión (en este post asumimos que siempre estamos a presión atmosférica), el agua puede seguir calentándose por encima de 100ºC sin que rompa a hervir… y para ello necesita la presencia de dos elementos: que se siga aportando la energía que la caliente “por todos lados”; y que no existan inicialmente en el recipiente burbujas de aire + vapor de agua que puedan ir creciendo a medida que la temperatura aumenta.

En la forma de calentar “tradicional” con una fuente de calor que está en contacto con el recipiente del agua (por abajo, en contacto con la placa) el proceso descrito se produce más rápidamente en aquella zona más próxima a la fuente de calor, en este caso la base de la cazuela. Sin embargo, en el horno microondas la energía que finalmente calienta el agua procede de todas parte por igual (más o menos) y además, tal y como vimos en el post de ayer, lo que se calienta inicialmente es el agua y no el recipiente. Si al mismo tiempo, en el agua no hay en suspensión pequeñas burbujas, las semillas que dan origen a las grandes burbujas, no existe la posibilidad de que hierva a borbotones, pudiéndose calentar el agua más allá de los 100ºC sin que llegue a hervir. Esto sucede con vasijas especialmente pulidas (que no pueda retener burbujitas), con agua destilada (sin impurezas), y también con el agua calentada por segunda vez (o más) en un microondas ya que así habremos disminuido la población de esas semillas o burbujitas.

5. El misterioso y violento hervor

De esta forma si se reproducen las condiciones mencionadas tenemos agua líquida a más de 100ºC sin que hierva. Sin embargo, mientras no se enfríe por debajo de 100ºC, “estallará” en un hervor violento en el momento que introduzcamos burbujas de aire en su interior, de forma típica al introducir en su interior cualquier objeto, cucharilla azúcar, bolsita de té, etcétera. Estos o cualquier otro objeto, introducen burbujas de aire precisamente en el sitio más caliente (más de 100ºC) y se reproduce de forma súbita el proceso anteriormente descrito con la cazuela en el fuego pero sin que exista un aumento de progresivo y más o menos controlado del aumento de las burbujas. En esta situación, las burbujitas introducidas se hacen “grandes” en fracciones de segundo y el agua “estalla” desde dentro, donde introducimos esas microburbujas. Por estas mismas razones, “estalla” el agua sobrecalentada en el microondas y no lo hace, por ejemplo, una sopa de fideos al introducir la cuchara… la sopa, por su naturaleza, alberga infinidad de semillas para inducir el hervor progresivo (partículas en suspensión) consiguiéndose que llegue a hervir cuando se calienta en el microondas, pero no que se sobrecaliente.

Tienes unas espectaculares imágenes a supercámara lenta en este vídeo en el que se observa perfectamente el proceso.

Consejo práctico

Después de calentar el agua en el microondas déjala enfriar unos segundos y, por si acaso, cúbrete la mano en el momento de introducir, lentamente, en esa agua lo que sea. Evitarás sustos y quemaduras.

Mañana en el blog seguiremos con el tercer capítulo dedicado al microondas, esta vez para explicar la misteriosa muerte de las plantas regadas con agua calentada (y posteriormente enfriada) en el microondas. Una magufada sin pies ni cabeza (como cualquier otra) que sirve a quienes la promueven para justificar infinidad de males y perjuicios sobre nuestra salud con el uso de este electrodoméstico.

Nota: Si quieres ampliar la información sobre este tema no dejes de leer el fenomenal post ¿Es peligroso calentar el agua en el microondas? en el blog cienciaEs.com

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Imagen: Supertrooperwinnond, Stuart Miles vía freedigitalphotos.net