Вопрос

Есть ли доказательства того, что добавление соли в воду перед кипячением может повредить кастрюлю из нержавеющей стали?

В контексте кипячения воды для макарон или других целей в интернете часто встречается совет не добавлять соль в холодную воду, чтобы не повредить кастрюлю, например, не оставить на ней царапины при длительном использовании. Это объясняется тем, что соль дольше остаётся на дне кастрюли, не растворяясь, и может вступить в реакцию с поверхностью металла.



Есть ли какие-либо объективные доказательства — желательно научно обоснованные, — что это явление действительно происходит в реальных кухонных условиях, или это ещё одно расхожее мнение, которое часто разделяют, но которое не подкреплено доказательствами, как и теперь опровергнутое расхожее мнение о том, что для приготовления пасты нужно использовать очень много воды?



Перевод вопроса с Cooking Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://cooking.stackexchange.com/questions/30253/is-there-evidence-that-adding-salt-to-water-prior-to-boiling-can-damage-a-stainl

17 Комментариев

  1. Данные на диаграмме относятся к 1 М раствору NaCl, то есть к 59 граммам соли на литр воды. Такую концентрацию вы никогда не будете использовать при приготовлении пищи. Во-вторых, около 99 % посуды из нержавеющей стали относится к марке 18-8 (301, 302 или 304). Есть небольшая вероятность, что это будет нержавеющая сталь марки 316. К нержавеющей стали прикладывается напряжение, и на основе силы тока делаются прогнозы.Эта информация предназначена для прогнозирования коррозии в течение длительного времени (месяцы и более), а не для 20-минутного кипячения макарон. ... Если не кипятить подсоленную воду всухую (особенно в последние несколько минут, когда соль превращается в осадок или пасту), то соль не вызовет значительной коррозии посуды из нержавеющей стали.


  1. Я вообще не заметил, чтобы это было так. У меня уже много лет есть сковороды из нержавеющей стали, и ни на одной из них нет пятен. Они в идеальном состоянии.


  1. ДА! От соли на ваших сковородах из нержавеющей стали появляются ямки. Я думала, что это ерунда, но всё равно сделала это, и теперь на дне моей сковороды появились ямки. Я пыталась отчистить их с помощью нержавеющей стали и металлической мочалки, и мне это удалось, но не до конца. Сначала прокипятите воду!!!!!


  1. Существует эмпирическое подтверждение влияния температуры на точечную коррозию, хотя, насколько я могу судить по тому немногому, что мне известно об очень сложной металлургии, общепринятое объяснение слишком упрощённое, а реальное поведение металла далеко не такое однозначное, как «чем холоднее, тем больше кристаллов соли, тем больше точечная коррозия». Скорее, это связано с так называемым транспассивным растворением (при поиске по этому запросу вы получите множество научных результатов о коррозии нержавеющей стали).



    Я сразу перейду к делу и процитирую главу о точечной коррозии из Справочника по металлам (учебника), в котором есть следующий удобный график:



    Питтинг против  температуры



    При более низких температурах питтинг проявляется сильнее. Как объясняется в ссылке:




    При низких температурах наблюдаются чрезвычайно высокие потенциалы пробоя, соответствующие транскристаллитному растворению, а не локальной коррозии. Чуть выше критической температуры питтинга (КТП) точечная коррозия возникает при потенциале, который намного ниже потенциала транскристаллитного пробоя.




    Но, как видно из графика, это ещё не всё. Если не учитывать то, что происходит при очень высоких температурах (выше критической температуры питтингообразования), влияние температуры составляет примерно 20–30 %, но есть гораздо более значительные отклонения, зависящие от других факторов. Наиболее заметными примерами, применимыми в быту, являются материал (описываемый как PREN — эквивалентное число устойчивости к точечной коррозии), состояние поверхности (шероховатость) и наличие в растворе ингибиторов (следы которых могут присутствовать или отсутствовать в водопроводной воде).



    Хотя это, безусловно, подтверждает вывод, очевидно и то, что если вы прочитаете объяснение точечной коррозии или посмотрите на прекрасную схему реакции на странице 2 учебника по ссылке, то поймёте, что она не имеет ничего общего с нерастворённой солью. На самом деле точечная коррозия вызывается именно Cl- ионами и может произойти только после их растворения в воде. Если вы просто насыплете соль на сухую сковороду в сухом помещении, она не должна подвергнуться коррозии.



    Кроме того, образование питтинга — это стохастический процесс — в буквальном смысле случайный, даже если вы знаете все остальные параметры. Конечно, можно усреднить результаты многих экспериментов и таким образом количественно оценить корреляцию с температурой, но на кухне это мало что даст, потому что вы готовите на одной сковороде/кастрюле, и случайные колебания кажутся гораздо более значимыми, чем влияние температуры.



    В любом случае, если кто-то думает, что всё это звучит довольно просто, — это не так. Эксперимент, результаты которого представлены на графике выше, проводился в одних и тех же условиях — с использованием только соли, воды и нержавеющей стали. Хотя это, безусловно, можно сравнить с приготовлением пищи, интересно узнать, что другой источник (Влияние состава электролита и температуры на транскристаллитное растворение аустенитных нержавеющих сталей в имитационных растворах для отбеливания — предупреждение в формате PDF) говорит о щавелевой кислоте:




    Соответственно, добавление щавелевой кислоты оказывает гораздо большее влияние на скорость транспассивной коррозии при температуре 70 °C, чем при комнатной температуре [...] В растворах, содержащих органические добавки, при температуре 70 °C транспассивное окисление начинается при значительно более низких потенциалах, чем при комнатной температуре.




    Если вы не знакомы с щавелевой кислотой или задаётесь вопросом, почему это должно вас волновать, то знайте, что она является основным ингредиентом средства Bar Keeper's Friend, которое многие бренды посуды из нержавеющей стали «премиум-класса», такие как All Clad, рекомендуют использовать для очистки посуды. Почти во всех руководствах по очистке рекомендуется использовать тёплую, но не горячую воду. Признаюсь, я просто взглянул на этикетку, и на ней не указана температура, поэтому рекомендация использовать тёплую воду основана исключительно на личном опыте. Но, судя по вышесказанному, в этом есть смысл: для большей эффективности нужно использовать тёплую воду, но использование горячей воды (или даже тёплой воды в течение более минуты) повышает риск коррозии, особенно если вы пытаетесь очистить пригоревшую соль или обугленную пищу.



    Влияние pH в целом подтверждается различными исследованиями, согласно которым нейтральный уровень лучше (т. е. коррозия менее вероятна), не говоря уже о том, что сильные кислоты вызывают другой тип коррозии (так называемую межкристаллитную), и да, уксус тоже влияет, хотя эффект проявляется очень медленно, но со временем становится заметным, если вы, например, готовите деглазирование с помощью кипящего уксуса.



    Даже тип соли имеет большое значение, если вы пролистаете дальше по той же ссылке. Например, хлорид аммония часто содержится в морской соли и, по-видимому, вызывает точечную коррозию гораздо быстрее, чем хлорид натрия в поваренной или кошерной соли.






    Вот что действительно имеет значение с практической точки зрения: точечная коррозия — это реакция восстановления, вызванная недостатком кислорода на поверхности металла, в отличие, например, от ржавчины, которая вызывается присутствием кислорода. Цитируем последнюю ссылку:




    Если на поверхности оборудования из нержавеющей стали скапливается какой-либо мусор, это снижает доступ кислорода к покрытым участкам, и из-за пониженной концентрации кислорода в таких местах могут образовываться точечные коррозии. [...] ...отложения углерода от нагретых органических соединений — типичный пример такого источника [точечной] коррозии нержавеющей стали.




    Если вы действительно хотите защитить свою посуду из нержавеющей стали, просто никогда не давайте ей прокипятиться досуха и обязательно тщательно мойте ее, если начнете замечать "пятна" или "пену" на дне кастрюли; это растворенные соли и некоторые органические соединения из воды, а иногда и из продуктов, и когда они прилипают к поверхности кастрюли, они делают именно то, что описано выше - блокируют кислород, и делают это в течение гораздо более длительного периода - весь день, каждый день, в отличие от 10-20 минут, которые вы потратили на нагревание / кипячение воды. Именно длительное, медленное кислородное голодание в течение сотен или тысяч часов, в отличие от того ничтожно малого времени, которое мясо проводит на плите, приводит к образованию питтингов.



    Короткий ответ: теоретически да, солёная вода при низкой температуре разъедает нержавеющую сталь быстрее, чем солёная вода при высокой температуре, хотя популярное объяснение механизма этого процесса, по-видимому, совершенно неверно. На практике этот фактор не так важен по сравнению с десятком других, и, вероятно, вообще не стоит о нём беспокоиться. Как правило, требуется несколько тысяч часов, чтобы нейтральный по pH, не слишком концентрированный солевой раствор вызвал заметную точечную коррозию при любой температуре. Гораздо важнее то, насколько чистой является посуда во время хранения, ведь именно в таком состоянии она будет находиться большую часть времени. Если посуда чистая, то температура солёной воды не должна вызывать особого беспокойства.


  1. Я обнаружил, что некоторые предметы, которые продаются как изделия из нержавеющей стали, на самом деле имеют плохое покрытие, имитирующее нержавеющую сталь. Концентрированная серная кислота разрушит их, чего не произойдёт с настоящей посудой из нержавеющей стали. Необязательно платить кучу денег за качественную посуду из нержавеющей стали, но если цена слишком хороша, чтобы быть правдой, то, скорее всего, это не то, что вам действительно нужно на кухне или в химической лаборатории.
  1. В этом ответе отсутствует очень важный краткое содержание в начале. «Даже не задумывайтесь об этом. Влияющие факторы слишком незначительны, чтобы беспокоиться о них. Просто готовьте».
  1. О да, я пользуюсь газовой плитой. Если вы используете электрические конфорки, это может привести к электролитической реакции. Это может стать решающим фактором. Индукционная плита тоже может доставить неприятности.
  1. На моих 40-летних кастрюлях из ревуарской керамики нет следов коррозии, и я всё это время добавляла в воду для предварительного кипячения большое количество NaCl. Возможно, я замечу следы травления через 60 лет. Всё может быть иначе, если у вашей воды странный уровень pH или в ней содержатся соли железа. Обычно в ней содержится 200 ppm CaCO3.
  1. Здесь много горячих и холодных термальных бассейнов, некоторые из них наполнены обычной солью, а в некоторых используется то, что выходит из-под земли. Все они оборудованы перилами и лестницами из нержавеющей стали, и, похоже, они в хорошем состоянии
  1. Всё верно. При кипячении сухой нержавеющей стали обычно образуются точечные углубления. Я видел, как многие люди либо кипятят воду в чайнике, либо берут её из термоса или из крана с «мгновенной» горячей водой. Так сколько же людей на самом деле добавляют соль в холодную воду?
  1. Я думаю, что это незначительный (то есть почти неизмеримый) эффект при тех концентрациях, которые используются в кулинарии. Даже если растворение соли является эндотермическим процессом, сколько энергии может потребоваться, чтобы растворить одну-две столовые ложки? В любом случае это не имеет отношения к проблеме точечной коррозии.
  1. Одно из преимуществ добавления соли после того, как вода закипела, заключается в том, что вода закипит быстрее. Это связано с тем, что энергия (тепло) расходуется на «растворение» соли, в результате чего вода остывает.
  1. Существует много различных нержавеющих сталей, и они сильно различаются по тому, что они могут или не могут выдержать - один из упомянутых источников относится к "аустенитным" сталям, они очень устойчивы к коррозии, но часто немагнитны и, следовательно, не всегда могут использоваться на рынке, где предпочитают посуду, совместимую с индукцией; магнитные вариации могут отличаться по поведению при коррозии. Затем есть ферритные типы (можно использовать, они все еще хороши), мартенситные (сталь для ножей, менее устойчива к коррозии. скорее всего, не используется для кастрюль и сковородок), и ещё несколько...
  1. @SAJ14SAJ: Учитывая, что я тоже не материаловед, насколько я понимаю, репассивация препятствует точечной коррозии, но не может устранить уже образовавшиеся точечные повреждения. Она происходит одновременно с точечной коррозией и требует наличия источника ионов металла. См., например, ...процесс репассивации при ингибировании точечной коррозии... (аннотация): «Язвины возникают, когда процессы роста плёнки и растворения металла на поверхности металла кинетически связаны таким образом, что полная репассивация не происходит».
  1. Я прочитал главу в учебнике и посмотрел на график... если я правильно его интерпретирую, то при низком напряжении (как в кастрюле) в ходе стохастического процесса часто происходит репассивация, а точечная коррозия — редко. Это означает, что условия в кастрюле с водой для макарон, даже с солью на дне, при закипании на самом деле способствуют репассивации (и, по сути, устранению) микроскопической точечной коррозии в большей степени, чем образованию новых точек. Я что-то не так понял? Я далёк от материаловедения.
  1. Примечание: я собираюсь пересмотреть и, возможно, отредактировать этот ответ завтра, когда буду менее уставшим. У меня такое чувство, что я неправильно интерпретирую данные/график и что более высокие точки на самом деле указывают не на большую коррозию, а на более высокое напряжение, необходимое для возникновения коррозии, что на самом деле означает меньшую коррозию при постоянном (близком к нулю) потенциале в кастрюле для нагрева/кипячения. В таком случае вся эта общепринятая точка зрения — полная чушь. Если кто-то ещё захочет перепроверить данные по ссылке, пожалуйста, сделайте это.
  1. Вы абсолютно правы, это незначительно. Другой эффект — повышение температуры кипения, но, согласно этому источнику, он также незначителен: «...при приблизительной концентрации соли в воде для приготовления пищи (10 г соли на 1 кг воды или 1 чайная ложка на литр) повышение температуры кипения составляет примерно 0,17 °C (0,31 °F), что, вероятно, не окажет существенного влияния на процесс приготовления пищи».
Вы уже ответили на этот вопрос