FNR
Infobox
- Etwas dickeres Papier, z.B. Tonpapier (die Farbe ist egal)
- Schere
- Stift(e)
- Spülmittel
- Einen großen Behälter (z.B. Aquarium, Bottich) mit Wasser, oder ein größeres Waschbecken, dass man mit Wasser füllt.
10 Minuten (inkl. Vorbereitung)
Das Experiment ist ungefährlich. Allerdings sollten ganz kleine Kinder dabei von Erwachsenen betreut werden, damit sie kein Spülmittel in den Mund nehmen oder sich womöglich mit einer Schere schneiden.
Durchführung
Male einen Fisch auf das Tonpapier und schneide ihn aus. Nicht zu groß, etwa 4cm.
Fülle den großen Behälter oder das Waschbecken mit Wasser und warte bis die Wasseroberfläche ruhig bzw. glatt ist. Nimm dann den Fisch und verteile ein wenig Spülmittel auf der Oberseite der Schwanzflosse des Fisches.
Setze den Papierfisch vorsichtig auf der Wasseroberfläche ab und beobachte, wie er nach vorne schießt.
Wenn du das Experiment wiederholen möchtest, musst Du den Behälter leeren und mit frischem Wasser befüllen.
Prinzip
Dieses Experiment nutzt die Oberflächenspannung des Wassers. Wassermoleküle auf der Wasseroberfläche hängen eng zusammen, wie ein engmaschiges Netz. Sie ziehen seitlich aneinander, und auch von unten – nur nicht von oben. So entsteht eine Oberflächenspannung, die die Wasseroberfläche zusammenhält.
Kommt nun ein Tropfen Spülmittel in Kontakt mit dem Wasser werden die Verbindungen zwischen den Wassermolekülen an der Stelle geschwächt, und somit auch die Oberflächenspannung des Wassers. Wie bei einem Netz, das gespannt war und plötzlich ein kleines Loch bekommt, zieht die Wasseroberfläche sich ruckartig von der Stelle weg und reißt den Papierfisch mit sich.
Wie genau macht das Spülmittel das? Spülmittel enthält Seife, und Seife ist ein sogenanntes Tensid. Tenside sind lange Moleküle mit einem hydrophilen (wasserliebenden) und einem hydrophoben (‚wasserhassenden‘, bzw. wasserabweisenden) Teil. Wird Seife ins Wasser gegeben, lagern sich um die Wassermoleküle herum Seifenmoleküle an. Der hydrophile Teil zeigt dabei zum Wassermolekül, der hydrophobe Teil nach außen. Diese großen Tensid-Moleküle zwischen den Wassermolekülen schwächen die Bindungen zwischen den Wassermolekülen. Die Folge: Die Spannung an der Wasseroberfläche sinkt und reicht nicht mehr aus, um Materialien zu tragen.
Alltag
Auf Weihern oder Tümpeln kann man manchmal kleine Insekten beobachten, die über das Wasser zu laufen scheinen. Das sind sogenannte Wasserläufer, und sie können dank der Oberflächenspannung des Wassers (und ihres geringen Gewichtes) tatsächlich über die Wasseroberfläche huschen, ohne unterzugehen. Das könnt ihr mit diesem einfachen Experiment nachstellen:
Auch interessant: hast Du dich schon mal gefragt, wie eine Seifenblase entsteht und warum manche Seifenblasen schneller platzen als andere? Aus Wasser alleine kann man keine Blasen formen – weil die Oberflächenspannung zu hoch ist. Gibt man genug Seife ins Wasser, wird die Oberflächenspannung dermaßen gesenkt, dass Blasen mit dem Seifenwasser geformt werden können, die ausreichend Stabilität haben. Ist nicht genug Seife in der Mischung, platzen die Seifenblasen schneller, da die Oberflächenspannung noch zu groß ist.
Das Rezept für Riesen-Seifenblasen findest Du hier:
Ein anderes, farbenfrohes Experiment, bei dem es ebenfalls um Oberflächenspannung und Seife geht:
Autor: Michèle Weber (FNR)
Video: FNR
