Der Cocktail-Versuch

In diesem Experiment wird die Dichte unterschiedlicher Flüssigkeiten und verschiedener Materialien untersucht. Diese physikalische Eigenschaft wird durch den Abstand der einzelnen Teilchen zueinander bestimmt: Je weiter auseinander die Teilchen sind, umso geringer ist die Dichte und umso leichter ist ein Stoff.

Das brauchst du dazu

• hohes durchsichtiges Glas
• Dicksaft
• Speiseöl
• Korken
• Weintraube
• Wasser (gefärbt)
• Legostein
• Münze

So gehts
Fülle die Flüssigkeiten so ins Glas, dass sich 3 Schichten bilden. Jede Schicht sollte ca. 2 cm hoch sein. Beginne mit dem Dicksaft und leere anschließend das Speiseöl dazu. Nun halte das Glas schräg und schütte vorsichtig das Wasser dazu! Hast du es geschafft?

Jetzt beobachte genau und gib noch eine Münze, eine Weintraube, einen Legostein und einen Korken ins Glas. Wie weit versinken die Gegenstände? In welcher Flüssigkeit schwimmen sie?
Kannst du erklären, warum das so ist?

Bitte schütte nach dem Experiment die Flüssigkeiten nicht in den Abfluss, sondern entsorge sie über einen Altöl-Sammelbehälter!

Ergebnis
Die Flüssigkeiten haben sich nicht vermischt, sondern bilden drei Schichten. Rührt man den Cocktail um, kann man sehr gut erkennen, dass Wasser und Öl sich nur scheinbar mischen lassen und sich in Wirklichkeit immer wieder trennen. Der Dicksaft mischt sich mit dem Wasser und wird so verdünnt. Der Cocktail hat dann nur mehr 2 Schichten.

Hintergrundinfo
Gelöste Stoffe haben einen deutlichen Einfluss auf die Dichte von Lösungen. Im Dicksaft ist eine große Menge an Zucker gelöst. Seine Dichte ist also viel höher als die Dichte vom Wasser. Schüttelt man den Cocktail, vermischen sich die beiden wässrigen Phasen. Dabei wird genau genommen die Dicksaftphase mit dem gefärbten Wasser verdünnt und somit die Dichte der entstehenden Phase verringert. Das Prinzip „Gleiches löst sich in Gleichem“ wird hier veranschaulicht. Gleich nach dem Schütteln vermischen sich scheinbar die wässrige Phase und die Ölphase. Lässt man den Cocktail aber ein paar Minuten ruhig stehen, beginnt sofort eine Trennung in die Öl- und Wasserphase. Kurzfristig entstehen beim Schütteln kleinste Öl- und Wassertropfen, die nebeneinander schwimmen, sich aber nicht ineinander lösen. Eine solche scheinbare Mischung nennt man Emulsion, wie zB Milch. Die Wasserphasen lassen sich natürlich nicht mehr trennen. Bei den in den Cocktail beigefügten Gegenständen gilt: Je weiter oben ein Gegenstand schwimmt, umso geringer ist seine Dichte.  Erstaunlich ist, dass feste Gegenstände eine geringere Dichte aufweisen können als so manche flüssige Schicht.

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