Ph 08

Heimversuche

Das schwebende Ei

Mit einem Hühnerei, das in einer Schichtung von Kochsalzlösung und reinem Wasser schwebt, wird demonstriert, dass die Dichten einer Flüssigkeit und eines Körpers bestimmen, ob dieser in der Flüssigkeit sinkt, schwebt oder aufsteigt.

Material:
durchsichtiges Gefäß (Volumen: ca. 0,5 l) ·
Gefäß (Volumen: mindestens 0,2 l), nach Möglichkeit mit Schnabel ·
Kochsalz (ca. 70 g) oder Zucker (ca. 100 g) ·
rohes Hühnerei oder Kartoffel


Aufbau und Durchführung:
Ein durchsichtiges Gefäß wird zu etwa einem Drittel mit Wasser gefüllt und durch Zugabe von Kochsalz und anschließendem Umrühren eine gesättigte Salzlösung (Konzentration ca. 0,35g Salz pro cm³ Wasser) hergestellt. (Bei Verwendung einer Zuckerlösung sollte man je 100cm³ Wasser ca. 50 g Zucker hinzufügen.) In warmem Wasser löst sich Salz schneller als in kaltem Wasser. Nun gibt man das rohe Ei in die Lösung. Es sollte relativ zügig wieder auftauchen, nachdem man es in der Flüssigkeit nach unten gedrückt hat. Über die Lösung wird Wasser geschichtet, was sehr behutsam erfolgen muss, um eine Durchmischung beider Flüssigkeiten zu vermeiden. Dazu gießt man das Wasser in einem dünnen Strahl und aus geringer Höhe über das bereits schwimmende Ei.

Ergebnis:
Das Ei schwebt auf etwa halber Höhe in dem Gefäß (siehe Abb.). Stellt man das fertige Experiment an einem ruhigen Ort auf, so bleibt dieser Zustand Tage oder gar Wochen erhalten, da sich das Wasser und die Lösung durch Diffusion nur sehr langsam vermischen. Man kann das Ei natürlich auch vorher noch in Wasser legen, um zu demonstrieren, dass es darin untergeht. Darüber hinaus lässt sich so testen, ob das Ei eventuell zu alt ist. In diesem Fall schwimmt es an der Wasseroberfläche, weil sich das Innere des Eis durch Fäulnisprozesse in gasförmige Bestandteile zersetzt hat, die durch die poröse Eischale entwichen sind.

Erklärung:
Eine Salz- oder Zuckerlösung besitzt eine höhere Dichte als reines Wasser. Dadurch ist es möglich, Wasser so über eine solche Lösung zu schichten (siehe Experiment "Flüssigkeitsschichtungen"), dass sich die beiden Flüssigkeiten nur in einer relativ dünnen Übergangsschicht vermischen. In dieser Übergangsschicht steigt die Konzentration des gelösten Stoffes von Null auf die der hergestellten Lösung an. Da Eier eine durchschnittliche Dichte besitzen, die zwischen denen der Flüssigkeiten liegt, schweben sie in Höhe der Übergangsschicht.

Literatur:
Hilscher, H.: Universität Augsburg, Institut für Didaktik der Physik, CD-ROM Freihandexperimente
Walpole, B.: Experimente, Tricks und Tips zum Verständnis der Natur, Lernen und Wissen im Spiel und mit Spaß, Südwest Verlag GmbH & Co.KG, München 1990
Oberdorfer, G.: Zytglogge Werkbuch, Das springende Ei und andere Experimente für die fünf Sinne, Zytglogge-Verlag, Gümmlingen Bonn Wien 1991
Press, H. J.: Spiel das Wissen schafft: 100 interessante Experimente aus Natur und Technik - spielend ausführen, Ravensburger Taschenbücher, Ravensburg 1992