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Experiment des Monats
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Bei diesem Experiment wird Wasser in einem umgekehrten Wasserglas in Rotwein verwandelt, sobald ein Glas mit Rotwein auf das Wasserglas gestellt wird. Der Versuch kann mit alkoholreichen Rotweinen, z.B. Portwein, vorgeführt werden. Besser geht es, wenn dem Wein zusätzlich Alkohol zugesetzt wird oder ein rot gefärbtes Alkohol-Wasser-Gemisch verwendet wird.
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Geräte und Chemikalien:
2 Wassergläser mit glattem Rand und ebenem Boden,
1 Wein- oder Sektglas, Lampendochte oder Baumwollstreifen,
flache Schale
Ethanol oder
Isopropylalkohol,
rote Lebensmittelfarbe oder dunkler Rotwein
Wasser.
Durchführung:
Beide Wassergläser mit Wasser füllen und mit den
Öffnungen aufeinander stellen. Dies geht recht gut, wenn man
beide Gläser bis zum Rand mit Wasser füllt. Ein Glas nun
mit einem Blatt dickeren Papiers oder mit einer Spielkarte bedecken,
diese festdrücken und das Glas umdrehen. Auf das andere
gefüllte Glas stellen und das Blatt vorsichtig herausziehen.
Kleinere Luftblasen stören bei diesem Versuch nicht.
Eine größere Schale zum Auffangen auslaufender
Flüssigkeit unterstellen.
Das Weinglas nun mit einem 1:1-Gemisch aus Wasser und Alkohol
(Ethanol oder Isopropylalkohol), das mit Lebensmittelfarbe
rot gefärbt wurde, oder aber mit Rotwein, dem mindestens
20% Alkohol zugesetzt wurden, füllen. Der Versuch geht
zwar auch mit alkoholreichem Rotwein oder Portwein, ohne
zusätzliche Alkoholzugabe, dauert dann aber erheblich länger.
Nun die Lampendochte oder Baumwollstreifen in das Weinglas
tauchen. Sie sollten so lang sein, daß sie
außen bis zum Boden des oberen Wasserglases reichen.
Die rote Lösung steigt nun im Gewebe auf und läuft
anschließend außen am Wasserglas bis zur
Kontaktstelle zwischen den beiden Gläsern herab.
Dort dringt ein Teil der roten Lösung in die
Wassergläser ein, steigt dort nach oben und färbt
die oberste Wasserschicht rot.
Erklärung:
Alkoholmoleküle können nur zwei Wasserstoffbrücken,
Wassermoleküle vier Wasserstoffbrücken ausbilden.
Daher besitzen Methanol, Ethanol und Isopropylalkohol höhere
Dampfdrücke, kleinere Oberflächenspannung und die
Kohäsion ist geringer, die Adhäsion stärker als
die von Wasser. Bei alkoholreichen Weinen bilden sich daher oft
Schlieren die von der Oberfläche am Glas aufsteigen.
Beim Experiment wird die alkoholische Lösung über die
Gewebestreifen zur Glas-Außenseite transportiert.
Dort läuft sie tropfenweise bis zur Kante zwischen
den beiden Gläsern. Durch den Kapillareffekt dringt
die alkoholische Lösung in die Gläser ein.
Da die Alkohole eine geringere Dichte besitzen, steigt die
Lösung im Glas auf und vermischt sich erst mit den
obersten Wasserschichten. Der Inhalt der Gläser
"verwandelt" sich von oben nach unten in Rotwein.
Gefahren:
Ethanol und Isopropylalkohol sind leichtentzündlich.
Entsorgung:
Die Lösungen können dem Abwasser beigegeben werden.
Literatur & Links:
Leonard A. Ford: "Chemical Magic", S. 96-97 ("Wine Tower")
Todd P. Silverstein: "Why Do Alcoholic Beverages Have 'Legs'?";
Journal of Chemical Education, 75 (1998), 723
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Seite erstellt am: Samstag, 30. März 2002, A. Schunk, CCC Univ. Erlangen.
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