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Wie baut man eine Lavalampe?

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Materialien

  • Wasser, Speiseöl,
  • Brausetabletten, Trinkglas,
  • rote oder blaue Tinte bzw. Lebensmittelfarbe

ACHTUNG!
Auch, wenn das Gemisch gut riecht, sollte man das Wasser/Öl Gemisch besser NICHT trinken.

Versuchsdurchführung
Lara-Wie_baut_man_sich_eine_LavalampeEine richtige Lavalampe können wir natürlich nicht bauen. Dies wäre zu gefährlich. Deshalb bauen wir etwas, dass so ähnlich, wie eine Lavalampe funktioniert.

Fülle ein Trinkglas zu einem Drittel mit Wasser. Färbe das Wasser mit Tinte oder Lebensmittelfarbe ein. Darüber füllst du das Glas nun vorsichtig mit Speiseöl auf. Teile eine Brausetablette in 4 oder mehr Teile und wirf ein Stück davon in die Wasser/Öl Mischung.

Was passiert?
Zunächst einmal siehst du, dass sich die Wasser/Öl Mischung nicht miteinander mischt. Das farbige Wasser ist unten und das Öl schwimmt darüber.
Wenn du die Brausetablette in das Wasser wirfst, dann löst sie sich auf. Dabei steigen Gasblasen an die Oberfläche. Dies geht so schnell, dass diese gefärbtes Wasser mit nach oben „reißen“. An der Oberfläche platzen die Blasen und das mitgerissene gefärbte Wasser sinkt in Tropfenform wieder nach unten.

Erklärung
Öl hat eine geringere Dichte als Wasser. Dichte ist der Zusammenhang zwischen dem Gewicht einer Sache und dem Raum, den es einnimmt. Du kannst ja einmal 1 Liter Öl und 1 Liter Wasser wiegen. Du wirst feststellen, dass das Öl leichter ist. Deshalb schwimmt Öl auf dem Wasser. Die Brausetablette, die aus Zitronensäure und einem Carbonat besteht, zersetzt sich im Wasser zu einem Salz und Kohlendioxid, welches übrigens auch im Mineralwasser für die Blubberblasen sorgt. Da Kohlendioxid leichter als Wasser/Öl ist, steigt es nach oben.

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Wie wird bunter Stoff hergestellt?

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Materialien

  • farbige Blätter oder Blüten
  • Mörser, Pistill und etwas Sand
  • Trichter, Filterpapier, Wasser
  • weißer Stoff oder Papier

ACHTUNG!
Nach dem Färben unbedingt die Hände mit Wasser und Seife waschen. Manche Pflanzen sind giftig. Deshalb sollten auch die Finger während dem Färben nicht in den Mund genommen werden.

Versuch
Paco-Wie_wird_bunter_Stoff_hergestelltSicher hast Du Dich auch schon einmal gefragt, wie die Farbe in Dein rotes T-Shirt gekommen ist. Es gibt ja schließlich keine roten Schafe. Die Wolle ist also immer zunächst weiß. Wie die Farbe in den Stoff kommt, schauen wir uns heute an.

Presse die Farbe einiger gefärbter Blätter oder Blütenblätter aus, indem Du sie erst zusammen mit etwas Sand in einem Mörser verreibst und dann nach Zugabe von etwas Wasser den Saft über Trichter und Filter abfiltrierst. Nimm nur wenig Wasser, sonst wird die Farbe zu schwach. Nun lege ein Stück Stoff einige Minuten in die gefärbte Lösung. Alternativ kannst Du auch Blütenblätter zwischen zwei Bogen Papier legen und dann vorsichtig mit einem Hammer auf die Blätter schlagen.

Was beobachtest du?
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Erklärung
Die in Blütenfarbe eingelegten Stoffe färben sich meistens in der jeweiligen Blütenfarbe. Es kann allerdings auch Überraschungen geben. Dann nimmt ein in blauer Farbe eingelegter Stoff nicht den blauen, sondern einen anderen Farbton an. Die Blüten enthalten meistens leuchtende Farbstoffe. Durch das Auspressen werden die Farben mit dem Pflanzensaft ausgespült und können zum Färben verwendet werden. Manche Farben sind auswaschbar, andere wasserunlöslich und färben den Stoff dauerhaft.

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Siehst du das lachende oder das traurige Gesicht?

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Materialien

  • Buntstifte, Filzstifte oder Wachsmalkreide
  • Farbfolien oder farbige Heftumschläge aus Plastikfolie
  • weißes Papier

Versuchsdurchführung:
Eva-Siehst_du_das_lachende_oder_das_traurige_GesichtMale mit einem roten Stift ein lachendes und mit einem blauen Stift ein trauriges Gesicht auf ein Blatt Papier. Nun decke abwechselnd beide Gesichter mit einer blauen oder einer roten Folie ab.

Was beobachtest Du?
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Wenn der Versuch nicht sofort klappt, dann probiere verschieden farbige Stifte aus, bis Du Stifte gefunden hast, deren Farbe verschwindet, wenn Du die Farbfolie darüber legst.

Zusatzversuche
Halte die Farbfolien vor das Gesicht und schaue Dir verschiedene Gegenstände (z.B. Obst und Gemüse: Apfel, Paprika, Tomate, Orange) durch die Farbfolien hindurch an. Du kannst auch mehrere Farbfolien übereinander legen.

Tipp
Am besten funktionieren die Versuche bei hellem Tageslicht. Bei Neon- oder LED-Licht kann es sein, dass nicht alle Versuche funktionieren.

Erklärung
Das weiße Licht der Sonne ist nicht einfarbig. Es enthält viele verschiedene Farben. Trifft Licht auf einen Gegenstand auf, so verschluckt der Gegenstand bestimmte Farben und nur die Farbe, in der der Gegenstand ist, wird zurück geworfen. Legt man mehrere Folien übereinander, so kann man deren Farben mischen.

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Wieso werden die Blätter im Herbst bunt?

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Von grün über gelb, ocker, rot bis braun: Im Herbst wird es in der Natur richtig bunt. Wie kommt diese Farbenpracht aber zustande?

Achtung
Nachfolgender Versuch sollte auf jeden Fall von einem Erwachsenen oder unter Aufsicht durchgeführt werden. Er liefert in dieser Versuchsanordnung NICHT die volle Farbenpracht, wie sie möglich wäre, wenn statt dem Alkohol (Isopropanol) geeignetere aber gefährlichere Lösungsmittel (z.B. Petrolether, Chloroform oder Benzin) und statt dem Filterpapier Dünnschichtchromatographie-Platten verwendet worden wären.

Materialien

  • mehrere noch grüne Blätter
  • Reibschale inkl. Mörser
  • Isopropanol und Filterpapier (in der Apotheke erhältlich)
  • Natron (wird beim Backen verwendet)

Versuchsdurchführung
Lupe-Logo-HeaderDie Blätter werden klein geschnitten und mit etwas Isopropanol und einer Messerspitze Natron in der Reibschale verrieben. Möchte man den ganzen Farbstoff herauslösen, so kann das Gemisch im Kochtopf unter dem Abzug auf unter 80°C 30-60 Minuten erwärmt werden. ACHTUNG: abdecken und offene Flammen fern halten. Isopropanol ist brennbar.

In die nun grüne Lösung wird ein Stück Filterpapier so lange hinein gehalten bis die Lösung 1-2 cm am Filterpapier hinauf gestiegen ist. Das gefärbte Filterpapier wird nun in ein Glas gestellt, welches zu 1 mm hoch mit sauberem Isopropanol gefüllt ist.

Der Farbstoff aus dem Blatt trennt sich nach einiger Zeit in seine Bestandteile auf. Die beiden grünen Streifen in der Mitte sind das Blattgrün (Chlorophyl). Ganz oben sieht man einen Streifen Carotin, der für die rotbraune Blattfärbung verantwortlich ist.

Erklärung
Die grüne Farbe der Blätter wird durch zwei Blattfarbstoffe, gelbes und blau-grünes Chlorophyll, verursacht. Im Herbst wandert der blau-grüne Anteil des Farbstoffes zurück durch die Blattadern und -zweige in den Stamm und dann in die Wurzeln des Baumes. Dort wird er gespeichert. Der gelbe Farbstoff bleibt zurück und gibt den Blättern ihre Farbe. Die absterbenden Blätter des Baumes können im Herbst den Sauerstoff nicht mehr verarbeiten. Dieser färbt nun durch einen chemischen Umwandlungsprozess den im Zellsaft noch vorhandenen gelben Farbstoff rot. Das oben beschriebene Verfahren nennt man Chromatographie und wird häufig in der Chemie genutzt um mehrere Stoffe voneinander zu trennen.

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Wie malt man ein buntes Bild mit einem schwarzen Filzstift?

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Materialien

  • farbige (wasserlösliche) Filzstifte (z.B. Edding 380)
  • weißes (Kaffee-)Filterpapier
  • Bleistift
  • Pipette oder Strohhalm
  • Wasser
  • flacher Teller oder Glas

Versuchsdurchführung
Umut-Wie_malt_man_ein_buntes_BildFalls Du keine Pipette hast, dann bastele Dir zunächst eine. Hierzu nimmst Du einen Strohhalm und knickst ihn am Ende um. Dann verklebst Du das eine Ende Luft dicht mit Tesafilm. Tauche den Strohhalm mit dem offenen Ende in das Wasser und drücke mit den Fingern den Strohhalm zusammen. Die Luft entweicht dann aus dem Strohhalm. Hörst Du dann auf, auf den Strohhalm zu drücken, so wird Wasser aufgesaugt. Drückst Du nun auf erneut auf den Strohhalm, so tropft einen Tropfen heraus. Male nun einen Bleistiftpunkt in die Mitte des Filterpapiers. Dann male mit schwarzem Filzstift einen Kreis um den Bleistiftpunkt. Lege das Filterpapier auf Glas. Jetzt tropfe langsam Tropfen für Tropfen auf den Bleistiftpunkt. Warte immer, bis der Wassertropfen komplett vom Filterpapier aufgesaugt wurde.

Tipp
Nimm schwarze Filzstifte von verschiedenen Herstellern und Du wirst feststellen, dass die entstehenden „Bilder“ nie genau gleich aussehen.

Erklärung
Der Wassertropfen löst die Farbe in ihre Einzelfarben auf.
Genauso, wie weißes Sonnenlicht, ist auch die Farbe von schwarzen Filzstiften aus verschiedenen Farben gemischt. Die einzelnen Farben lösen sich verschieden schnell in Wasser und kleinste Teile sind auch nicht gleich groß. Deshalb „wandern“ sie unterschiedlich schnell durch das Papier.

Tipp
Das Farbenspiel funktioniert auch mit anders farbigen Filzstiften. Wenn Du etwas Salz im Wasser auflöst, werden die Ergebnisse deutlicher (es dauert jedoch auch etwas länger).

Übrigens: Das Verfahren nennt man Chromatographie und wird in der Chemie zur Auftrennung eines Stoffgemisches verwendet.

Beispiel mit einer Filterhülse
farbverlauf_edding380

Im Download unter „Experiment speichern“ gibt es auch eine Geschichte zu diesem Experiment.

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Wie löst sich Zucker in Wasser?

Wie löst sich Zucker in Wasser? published on

Materialien

  • flacher Teller
  • Wasser
  • Lebensmittelfarben (z.B. Ostereier-Farben)
  • Zuckerwürfel
  • je 1 Pipette/Farbe

Versuchsdurchführung
Umut-Wie_löst_sich_Wasser_in_Zucker_aufAuf einem flachen Teller wird so viel Wasser gegossen, dass der Boden gerade eben bedeckt ist. In die Lebensmittelfarben stellst Du jeweils einen Strohhalm. Beim Herausnehmen des Strohhalms aus der Farbe hältst Du das obere Ende mit dem Zeigefinger geschlossen. Du kannst es natürlich auch mit Tesafilm zukleben. Nun tropfe auf 2-4 Zuckerwürfel je 2-3 Tropfen (verschiedene) Lebensmittelfarbe. Lege die Zuckerwürfel zunächst auf dem Tisch ab. Die Zuckerstücke sollten nun möglichst gleichzeitig an den Rand des Tellers ins Wasser gelegt werden. Vielleicht fragst Du Deinen Freund oder Deine Eltern, ob sie Dir helfen.

Was passiert?
Das Wasser dringt in den Zuckerwürfel ein und löst diesen langsam auf. Dabei wird die Farbe mit ins Wasser geschwemmt.

Tipp
Macht man den Versuch auf einem Pappteller und lässt die wässrige Lösung in Ruhe 1-2 Tage trocknen, so erhält man ein schönes Zuckerbild.

Erklärung
Die farbigen Zuckerlösungen laufen, ausgehend von den Zuckerstücken aufeinander zu und stoßen aneinander. Da die Zuckerlösungen nie die gleiche Dichte haben entstehen harte Farbkanten, die aussehen als seien sie mit dem Lineal gezogen. Die Kanten werden unscharf, wenn die Lösung ein ausgewogenes, homogenes Zucker-Wasser-Verhältnis haben (oder die Kinder die Geduld verlieren und mit der Pipette alle Farben vermischen :))

Weiterführende Informationen

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