KAREL KNIP
Eerder verschenen
columns

JL HELDRING
HJAHOFLAND
ROEL JANSSEN
CS VRIJDAG
ELSBETH ETTY
YOUP VAN 'T HEK
PAUL DE LEEUW
LEO PRICK

KAREL KNIP

10 februari 2001

Hartwarmte

Opeens kreeg het AW-secretariaat van een groot elektronicaconcern een plastic hart als relatiegeschenk. Zomaar. Zonder dat er een relatie ws met dat concern. Het bracht grote verwarring teweeg, want het komt maar zelden voor dat het secretariaat wordt gefteerd, men heeft geen hoge verwachting van de spontane tegenprestatie.

Eigentijdse jongelui die een beetje zwemmen kunnen krijgen algauw een hele auto cadeau als ze moeten worden gepaaid, schreef een dagblad nog deze week. En nu kreeg het AW-secretariaat een stevig plastic hart gevuld met een kleurloos vocht. Wat de bedoeling was van de speciale vorm was overigens een raadsel, want het secretariaat wordt bemand door louter oudere heren die zelfs bij overrijpe dames geen initiatieven meer opwekken. Tussen de formulieren van de ziekmeldingsprocedure lag het hart hen eigenlijk alleen maar in de weg. Daarom werd het gevalletje maar afgeleverd bij de afdeling praktijkonderzoek van het AW-labo. Wij weten niet wat dit is, zeiden de secretarissen. Het wordt warm als je er op drukt, maar als het eenmaal steenkoud is kun je er niets meer mee.

Dat was niet wat de kleine lettertjes op het hart vertelden: "Activeren door indrukken van startmembraan (voelbare klik), opnieuw opladen door 10 minuten koken in water (pan)." Aan het koken waren de secretarissen niet toegekomen. Ook hadden ze kennelijk niet gelezen dat de procedure wel 3000 keer was te herhalen en dat hoogstens de opdruk op het hart wat zou vervagen. Een raadselachtig geschenk.

Nee, ik weet ook niet hoe het werkt, zegt een geraadpleegde medewerkster van het elektronicaconcern hartelijk. Ik weet alleen dat het ook in de fysiotherapie wordt gebruikt en dat scholieren de harten 'hot stuff harten' noemen. Wij betrekken dit soort dingen van de firma Berendsohn in Dordrecht, misschien weten zij meer.

Maar in Dordrecht komt men niet veel verder. Wij zijn een Duitse onderneming, zegt een woordvoerder, onze hoofdvestiging staat in Hamburg. Die heeft de licentie op het patent van een toeleveraar in Oost-Azië. De Berendsohn-man noemt zijn geschenken warme harten en kan alleen onthullen dat de inhoud volstrekt ongevaarlijk is en dat de klik met het startmembraan een chemische reactie op gang brengt.

Het 'startmembraan' is een rond stukje dun metaal ter grootte van een kwartje dat tussen twee holbolle toestanden heen en weer is te klikken. Is het inwendige van het plastic hart geheel vloeibaar en koud dan brengt een klik een kristallisatie op gang die bij het membraan begint en zich binnen een paar seconden over het gehele hart uitstrekt. Tegelijk wordt het hart dan flink warm. Na zo'n drie kwartier is het weer min of meer terug op kamertemperatuur, maar kennelijk gaat de kristallisatie nog lang daarna door want het hart wordt almaar harder en harder. Tot men het weer opkookt en opnieuw vloeibaar maakt. Aanvullende experimenten leveren niet heel veel extra inzicht op. Het geheim van de smid lijkt te schuilen in de klik van het membraan. Het effect dat hij teweegbrengt wordt niet opgewekt door een stevige klap met een eetlepel op het plastic. Het enige middel om de vloeibare hartinhoud zònder klik tot kristallisatie te brengen is een verblijf van een paar uur in de diepvries. Ook als het voorgeschreven opkoken in het pannetje water voortijdig wordt afgebroken, zodat nog een paar kristallen in de oplossing over zijn, dan is de gehele hartinhoud binnen de kortste keren opnieuw uitgekristalliseerd zonder klik. Al met al ontstaat de indruk dat zich in het hart een zoutoplossing bevindt die in een tamelijk stabiele metastabiele toestand verkeert. Dankzij de klik bereikt deze het evenwicht dat de thermodynamica voorschrijft. Dat bij de kristallisatie veel warmte vrijkomt is niets bijzonders, bij het bevriezen van water is dat net zo. Latentiewarmte heet dat.

Hoe verder? Van internet-zoekmachines wordt men met de trefwoorden 'latent heat' en 'crystallization' niet wijzer. Gelukkig is ook het Amerikaanse octrooi- en handelsmerkregister via internet te raadplegen. Dat register (www. uspto.gov/patft/index.html) geeft wel een bruikbare reactie op de genoemde trefwoorden. Zonder aarzeling verwijst het naar een reusable heat releasing pack waarop in 1992 octrooi werd aangevraagd. Uit het octrooi blijkt dat de meer gangbare aanduiding voor Berendsohns warme hart een 'heat pack' of 'heat pad' is en dat het wonder dat zich binnen de pakjes voltrekt valt aan te duiden met 'supercooling' of 'undercooling'. Onderkoeling dus. Met deze nieuwe zoektermen loopt het ook verder op internet gesmeerd.

De beste uitleg komt aardig genoeg van een NASA-site die de kristallisatie bespreekt in het kader van micro-gravitatieonderzoek. 'Heat packs' zijn in de VS in diverse uitvoeringen al decennia in gebruik. Ze zijn bijna altijd gevuld met een zeer zuivere oplossing van natriumacetaat in water die bij kamertemperatuur sterk oververzadigd is maar toch niet uitkristalliseert omdat geen kristallisatiekiemen aanwezig zijn. Ook de verpakking van 'vinyl'-plastic kan kennelijk niet als zodanig dienst doen. Alleen de klik met het roestvrijstalen membraan, dat meestal 'trigger' of 'disk trigger' wordt genoemd, initieert de kristallisatie. Hoe de trigger dat doet is nog slecht begrepen, weet de NASA. De harde klik voert de oververzadiging misschien lokaal zo hoog op dat een enkel kristal tevoorschijn komt. Daarna gaat de rest vanzelf. Uiteindelijk zet zich een trihydraat of tetrahydraat van natriumacetaat af dat al het vrije water in het kristalrooster vastlegt.

Was hier nog een AW-initiatief aan toe te voegen? Ja, als Berendsohns gestolde hartinhoud inderdaad uit acetaat bestond zou een scheutje sterk zuur goed ruikbaar azijnzuur uit het witte poeder tevoorschijn roepen. In de hoek van de labodoka stond nog een flesje 'reukloos signaal stopbad' dat volgens het etiket 'gevaarlijk zuur' bevatte. Het was een kleine moeite om wat hartinhoud op een schaaltje te storten en met stopbad te besprenkelen. Het klopte. En mooier nog: het werd ijskoud.

Karel Knip