Ph 08Heimversuch |
Überschichtung von Flüssigkeiten unterschiedlicher DichteMario Brauer - Sächsischer Bildungsserver |
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Eine möglichst dickwandige Plastflasche wird zu einem
Drittel mit Kohlenstofftetrachlorid (Diesen Teil der Schichtung sollten Schüler
weglassen oder durchgesättigtes Salzwasser ersetzen) gefüllt. Nachfolgend
überschichtet man diese Flüssigkeit bei schräggehaltener Flasche vorsichtig
mit destilliertem Wasser, so dass die Flasche mit einem Drittel gefüllt ist.
Schließlich gießt man langsam Paraffinöl oder ein anderes farbloses Öl ein,
so dass die Plastflasche bis etwa 2 cm unter die Öffnung gefüllt ist. Da alle
drei Stoffe farblos sind, kann man die Trennschichten aus größerer Entfernung
nicht erkennen, es scheint sich eine homogene Flüssigkeit in der Flasche zu
befinden.
Nun werden an je einem dünnen Faden (Zwirn) ein Metallstück (z.B. eine große
Mutter einer Metallschraube), ein Stück Kokosnussschale, ein Stück Hartholz
(Buche oder Eiche) und ein Stück Kork befestigt. Alle Teile sollten wegen der
Sichtbarkeit möglichst groß sein, müssen aber durch die Flaschenöffnung passen.
Diese Körper werden nun in der angegebenen Reihenfolge in die Flasche eingeführt.
In jedem Falle darf das andere Ende des Fadens nicht in die Flasche gelangen,
damit die Körper nach dem Experiment wieder herausgezogen werden können.
Der Metallkörper sinkt bis zum Boden der Flasche. Die Kokosschale durchdringt
die beiden oberen Flüssigkeiten, um danach auf dem Kohlenstofftetrachlorid zu
schwimmen. Das Hartholzstück durchfällt das Paraffinöl, um dann auf der Wasseroberfläche
zu schwimmen. Der Kork schwimmt bereits auf der Öloberfläche (siehe Bild).
Diese Ergebnisse sind leicht zu erklären, wenn man die Dichten der eingetauchten
Körper mit den Dichten der Flüssigkeiten vergleicht. Das Metallstück besitzt
eine Dichte, die größer als die aller Flüssigkeiten ist. Die Kokosschale hat
eine größere Dichte als Wasser, jedoch eine kleinere als Kohlenstofftetrachlorid
usw. Die Dichte von Kork ist kleiner als die aller Flüssigkeiten.
Nach dem Herausziehen der Tauchkörper kann die Flasche verschlossen und für
die nachfolgenden Experimente aufbewahrt werden. Selbst nach einigen Jahren
treten an den Grenzflächen der Flüssigkeiten nur geringfügige Durchmischungen
auf.