Eine Lavalampe herstellen

Foto von Dean Hochman

Viele Menschen erinnern sich noch an die faszinierenden Lampen, bei denen sich bunte Flüssigkeiten auf und ab bewegen und in Zeitlupe ihre Form ändern. Seit einiger Zeit sind Lavalampen eher aus der Mode gekommen und passen nicht mehr zum aktuellen Mainstream-Wohndesign. Aber was wäre, wenn ihr für eine Weile in die 90er Jahre zurückreisen und wieder die schwebenden Blasen anstarren könntet, ohne dass ihr euch für die nächsten Jahre auf eine Lavalampe festlegen zu müsst? Und noch besser, macht daraus eine unterhaltsame und lehrreiche Aktivität für Kinder und Erwachsene!

Hier zeigen wir euch, wie ihr eure eigene zeitweilige Lavalampe mit Haushaltsgegenständen herstellen könnt. Es ist ein lustiges und einfaches Experiment, das für diejenigen geeignet ist, die ihre Kinder in diesen Zeiten der Koronaisolation unterhalten müssen, und für diejenigen, die ihr inneres Kind herauslassen und von der Wissenschaft fasziniert sein möchten.

Das Experiment

Folgt dem Laborprotokoll, welches ihr weiter unten findet. Egal ob Kinder beteiligt sind oder ob dies eine Alternative für einen Spieleabend ist, ermutigt alle Teilnehmer, darüber nachzudenken, was passiert und warum. Wie kommt es, dass sich die beiden Flüssigkeiten nicht vermischen? Warum bewegt sich nur dann etwas, wenn wir Salz oder eine Brausetablette hinzufügen? Wie unterscheidet unsere Lampe sich von einer echten Lavalampe und was verursacht diesen Unterschied? Wie jeder andere Wissenschaftler könnt ihr eure Beobachtungen und Schlussfolgerungen aufschreiben.

Wie funktioniert es?

Die meisten von uns wissen, dass sich Öl und Wasser gegenseitig abstoßen. Egal wie viele Brausetabletten wir zu unserer Lavalampe hinzufügen oder wie gut wir die Flasche schütteln, Wasser und Öl werden sich in Millionen kleiner Tröpfchen trennen. Dies liegt daran, dass Wasser aus polaren Molekülen hergestellt wird, was bedeutet, dass es zwei unterschiedlich geladene Seiten hat: eine negative und eine positive. Wie bei Magneten ziehen sich entgegengesetzte Seiten von Wassermolekülen an und bilden die flüssige Phase, die wir gerne trinken und mit der wir unser Geschirr spülen. Im Gegensatz dazu ist Öl unpolar und hat kein Interesse daran, sich mit Wasser zusammenzusetzen.

Aber warum wandern Blasen einer Flüssigkeit dann in die andere Flüssigkeit in unserer Lavalampe, obwohl wir die Flasche nicht schütteln? Das hat etwas mit der Manipulation der Flüssigkeitsdichte zu tun. Wasser allein hat eine höhere Dichte als Öl, was bedeutet, dass 50 ml Wasser mehr wiegen als 50 ml Öl. Das liegt daran, dass Wasser aus dichter beieinander gepackten Molekülen besteht – mehr Moleküle im selben Raum machen die Flüssigkeit schwerer. Man könnte es mit einer überfüllten U-Bahn während der Hauptverkehrszeit vergleichen, während das Öl gegen Mitternacht die leerere U-Bahn sein würde.

Salz und Brausetabletten

Wenn wir jedoch bei unserer Lavalampe Salz hinzufügen, wandert das Salz durch das Öl, wo sich einige Moleküle an die Salzkristalle anlagern. Die Salz-Öl-Kombination ist dichter und schwerer als Wasser und fällt auf den Boden. Wenn sich das Salz aufgelöst hat, gewinnt das Öl seine geringere Dichte zurück und wandert zurück nach oben.

Auf ähnlicher Weise verändert die Zugabe von Brausetabletten die Wasserdichte in unserer Lavalampe. Die Brausetablette sinkt zunächst auf den Boden und löst sich im Wasser auf. Beim Auflösen wird Kohlendioxid (CO₂) freigesetzt und haftet an einigen Wassermolekülen. Diese Kombination hat eine geringere Dichte als Öl oder Wasser allein und es entstehen CO₂-Wasserblasen. Sobald das CO₂ aus der Flasche entweicht, steigen die nun dichteren Wassertropfen wieder ab.

Lavalampen aus den 90ern

Ursprüngliche Lavalampen aus den 90er Jahren verwenden dieselben Prinzipien, jedoch mit einer etwas anderen Ausführung. Zwei Flüssigkeiten ähnlicher Dichte, aber mit sehr unterschiedlichen Polaritäten, werden in einen Behälter über einer Wärmequelle gegeben, z.B. eine Glühbirne. Die etwas dichtere Flüssigkeit B fällt auf den Boden der Lavalampe, wo die Glühbirne die Flüssigkeit erwärmt und sie sich ausdehnt. Dies bedeutet, dass die Moleküle von Flüssigkeit B jetzt weniger dicht beieinander gepackt sind als die von Flüssigkeit A und Blasen von Flüssigkeit B nach oben schweben. Wenn sich Flüssigkeit B weiter von der Wärmequelle entfernt, kühlt sie wieder ab und fällt, jetzt dichter, wieder in Richtung der Glühbirne ab. Dort wiederholt sich der Zyklus und hypnotisiert den Betrachter auf meditative und nun hoffentlich auch wissenschaftliche Weise.

---