Ein kleines Experiment das Kinder staunen lässt. Wie man Schleim aus Stärke macht, zeige ich euch in diesem Video. Schnell und einfach gemacht, mit Mitteln die im Haushalt zu finden sind.
Es handelt sich aber um einen besonderen Schleim. Durch schnelle oder starke Krafteinwirkung verhält sich der Schleim wie ein Feststoff. Schläge werden vollständig absorbiert. Lässt du die Hand oder einen Gegenstand langsam einsinken, so verhält sich der Schleim wie eine Flüssigkeit.
Was du dafür brauchst
Für dein Experiment brauchst du nichts weiter als Wasser, Mais- bzw. Speisestärke und ein Behältnis deiner Wahl. Außerdem kannst du noch Lebensmittelfarbe hinzugeben, um deinem Schleim die gewünschte Farbe zu geben. Tipp: Mit Maisstärke klappt’s am besten!
So setzt du dein Experiment um
Mische einfach Wasser und Stärke. Das ideale Verhältnis von Wasser und Stärke liegt irgendwo zwischen 3:2 und 2:1 (Stärke:Wasser). Die geeignete Mischung von Stärke und Wasser hast du dann erreicht, wenn du mit einem Löffel über die Oberfläche streichst und kleine Risse entstehen, die sich von selbst wieder schließen. Ein exaktes Mengenverhältnis gibt es nicht.
Wie funktioniert das?
Bei unserem Schleim handelt es sich um eine Suspension aus Wasser und der Maisstärke. Eine Suspension ist ein heterogenes Gemisch aus einer Flüssigkeit und einem Feststoff. Das bedeutet, dass sich der Feststoff – in diesem Fall die Maisstärke – nicht im Wasser löst, sondern in Form von ganz kleinen Partikeln im Wasser verteilt ist. Ein weiteres Beispiel für eine Suspension ist Blut oder Schlamm. Das Gegenteil hierzu ist ein homogenes Gemisch, wie zum Beispiel eine Lösung aus Salz in Wasser oder Zucker in Wasser.
Doch das was den Schleim tatsächlich so besonders macht ist seine Eigenschaft als eine nicht-newtonsche Flüssigkeit (Fluid). Wie der Name es schon vermuten lässt, ist das Gegenteil zu einer nicht-newtonsche Flüssigkeit eine newtonsche Flüssigkeit. Das typischste Beispiel für eine newtonsche Flüssigkeit ist Wasser. Die zentrale Eigenschaft, die eine newtonsche Flüssigkeit ausmacht, ist eine konstante Viskosität. Das bedeutet, dass die Flüssigkeit, unabhängig davon, ob sie einem starken Schlag oder einer geringen Krafteinwirkung ausgesetzt ist, immer gleich flüssig ist. „Viskosität“ ist das Maß für die Zähflüssigkeit von Flüssigkeiten und hängt mit den zwischenmolekularen Kräften innerhalb des Fluids zusammen. Je höher also die Viskosität, desto dickflüssiger die Flüssigkeit. Somit ist Wasser eine niedrigviskose Flüssigkeit und Honig eine hochviskose Flüssigkeit.
Im Umkehrschluss haben nicht-newtonsche Flüssigkeiten (Fluide) also keine konstante Viskosität. Das heißt, dass die Viskosität einer nicht-newtonschen Flüssigkeit bei erhöhtem Druck höher oder niedriger werden kann. Im Fall des Schleims steigt die Viskosität mit der Krafteinwirkung. Der Schleim wird also härter und zeigt zeitweilig Eigenschaften eines Feststoffs. Doch warum er das? Hier kommt die Eigenschaft des Schleims als Suspension ins Spiel. Durch eine schnelle oder starke Krafteinwirkung kommt es zu einem lokalen Druckaufbau. Durch den Druck wird das Wasser zwischen den Speisestärkepartikeln verdrängt, wodurch diese wie ein Feststoff zusammenklumpen. Lässt der Druck nach, so gerät das Wasser erneut zwischen die Speisestärkepartikel und das Gemisch verflüssig sich. Bei nur leichter Krafteinwirkung wird das Wasser nicht verdrängt und hilft dem Objekt durch die Suspension zu gleiten.
Wo begegnen dir im Alltag nicht-newtonsche Flüssigkeiten?
Im Alltag lassen sich auch eine Reihe von nicht-newtonschen Flüssigkeiten finden. Beispiele hierfür sind das bereits angesprochene Blut, Kechtup oder Pudding. Für Blut ist dies sehr wichtig. Durch Druck sinkt dessen Viskosität und es wird flüssiger. Dadurch kann es auch problemlos durch dünnere Adern fließen. Die Viskosität von Ketchup steigt hingegen bei Krafteinwirkung. Hält man die Flasche ruhig runter so fließt er, wenn auch langsam. Schlägt man auf die Flasche rührt er sich jedoch kaum.
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