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Dem Schaum auf der Spur PDF Drucken
NGO - Projekte und AG
Geschrieben von: Lukas Kragl/ Bilder: ESA; Sturm/NGO   

Schaum3Auch in diesem Jahr nahmen wieder zwei Lerngruppen des NGO an den ESA-Schülerexperimenten teil. Hier wird von einem der Versuche berichtet, der parallel auch vom niederländischen Astronauten André Kuipers an Bord der Weltraumstation ISS durchgeführt wurde.

Schaum begegnet uns im Alltag immer wieder, sei es beim Händewaschen mit Seife, beim Beobachten bombastischer Wellen am Strand oder einfach beim Genießen eines kühlen Bieres im Garten. Doch oftmals stellt man fest, dass der Schaum nach kurzer Zeit an Volumen verliert und nach einiger Zeit verschwunden ist. Dieser Tatsache ist der Chemie-Leistungskurs des 11. Jahrgangs in einer Unterrichtseinheit auf den Grund gegangen. Dabei haben wir die Schaumstabilität auf der Erde und im Weltall miteinander verglichen.

Was ist Schaum überhaupt?

Unter Schaum versteht man gasförmige Bläschen, die in einer flüssigen oder festen Substanz auftreten. So kommen sie zum Beispiel beim Händewaschen in einer Mischung aus Wasser und Seife vor. Aber auch bei einigen Steinen kann man festen Schaum auf der Oberfläche beobachten.

Durchführung mit einem Experimentierset von der ESA

Schaum2Nach vorbereitenden Versuchen führten wir das Experiment zur Schaumstabilität mithilfe eines von Herrn Dr. Sturm besorgten Sets von der ESA durch. Dieses bestand aus einer Box, in der 12 Reagenzgläser mit unterschiedlichen Proben befestigt waren. Zu den Proben gehörten beispielweise Wasser, Seifenwasser, Öl mit Wasser oder Alkohol mit Wasser. Die Box mit den Reagenzgläsern wurde nach dem Abschließen aller Vorbereitungen mehrere Male geschüttelt.

Genaues Ablesen erforderlich

Uns war es nun direkt nach dem Schütteln vorbehalten, mit einem Lineal genau zu untersuchen, welcher Anteil der Proben flüssig, schaumig bzw. gasförmig war und dies in einer Tabelle festzuhalten. Nach 7 Minuten bzw. 15 Minuten wurde dieser Vorgang ein weiteres Mal wiederholt. Anschließend konnte die Schaumentwicklung aller Proben jeweils in einem Säulendiagramm dargestellt werden.

Schaumstabilität im Chemieraum

Bei der Auswertung konnten wir feststellen, dass alle Proben eine unterschiedlich starke Schaumentwicklung hatten. Die Schaumentwicklung in Flüssigkeiten ist abhängig von der Oberflächenspannung. Je stärker die Oberflächenspannung ist, desto geringer ist die Schaumentwicklung. Seife und Alkohol sorgen für eine geringe Oberflächenspannung, sodass in diesen Proben eine stärkere Schaumentwicklung zu beobachten war als in purem Wasser. Bei allen Proben war aber festzustellen, dass nach 15 Minuten das Schaumvolumen deutlich geringer war als direkt nach dem Schütteln. Dies hängt mit der Gravitationskraft der Erde zusammen. Diese sorgt dafür, dass die Flüssigkeit in den Schaumbläschen zum Boden der Reagenzgläser gezogen wird. Damit werden die Blasenhäute oben dünner, dehnen sich dort aufgrund des gleichmäßigen Innendrucks aus und die Bläschen platzen.

Vergleich mit dem Weltraum

Schaum1Auch im Weltraum wurde dieses Experiment mit den gleichen Proben durchgeführt. Das Ergebnis konnten wir uns in einem Video des niederländischen Astronauten André Kuipers ansehen. Wie auf der Erde war die Schaumbildung in Seife und Alkohol deutlich stärker. Jedoch blieb hier das Schaumvolumen auch nach 15 Minuten konstant. Da im Weltraum keine Gravitationskraft vorhanden ist, wurden die Häute der Schaumbläschen nicht ungleichmäßig beeinflusst.

Was sagt uns das?

Wer einen länger anhaltenden Trinkgenuss mit Schaumrosette auf dem Bier haben möchte, sollte sich unbedingt überlegen, ins Weltall auszuwandern. Es wird allerdings schwierig werden, das Bier im Glas zu behalten. Von daher sollten wir uns mit dem Schaum auf der Erde begnügen. (10/23.6.2012)

Lukas Kragl ist Schüler des 11. Jahrgangs.

 

Weblinks zum Thema:

 

 

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