Fluoreszenzmarkierte Fusion von Seifenblasen

Dieses Modellexperiment zur Fusion von Vesikeln ist universell einsetzbar und kann auch von jüngeren Schüler*innen durchgeführt werden.

 

Geräte und Chemikalien:
2 Bechergläser (100 mL), Messzylinder, Glasrührstab, 2 Seifenblasendosen mit Ringen, UV-Lampe, Wasser, Puderzucker, Glycerin, Spülmittel.

Versuchsdurchführung:
In zwei Bechergläsern werden jeweils in 50 mL Wasser 25 mL Spülmittel, 10 mL Glycerin und 25 g Puderzucker vermischt, wobei zu einer der Lösungen noch eine Spatelspitze Pyranin hinzugegeben wird. Die beiden Lösungen werden einige Stunden ruhen gelassen und anschließend vorsichtig gerührt. Mit beiden Seifenblasenlösungen wird möglichst gleichzeitig eine kleine Seifenblase erzeugt und diese auf dem jeweiligen Seifenblasenring aufgefangen. Die Seifenblasen werden mit UV-Licht bestrahlt und die Pyranin enthaltende Blase von oben vorsichtig auf die Seifenblase ohne Pyranin gelegt, so dass eine gemeinsame Seifenhaut entsteht.  

Beobachtung:
Die Seifenblase mit Pyranin fluoresziert grün unter UV-Licht. Werden die beiden Seifenblasen aufeinandergelegt, bildet sich eine gemeinsame Grenzflächenschicht, die ebenfalls fluoresziert. Zudem ziehen sich nach kurzer Zeit auch fluoreszierende Schlieren durch die Membran der zuvor nicht fluoreszierenden Seifenblase (siehe Abbildung).

 

(A) Mit Pyranin versetze Seifenblase. (B) Beim Aufeinanderlegen zweier Seifenblasen, wird der fluoreszierende Farbstoff der oberen Seifenblase auf die untere Seifenblase übertragen (C). Aufgrund der schlechten Sichtbarkeit der Fluoreszenz auf Fotografien zeigt (D) eine schematische Darstellung der beschrieben Ereignisse.

Abbildung: (A) Mit Pyranin versetze Seifenblase. (B) Beim Aufeinanderlegen zweier Seifenblasen, wird der fluoreszierende Farbstoff der oberen Seifenblase auf die untere Seifenblase übertragen (C). Aufgrund der schlechten Sichtbarkeit der Fluoreszenz auf Fotografien zeigt (D) eine schematische Darstellung der beschrieben Ereignisse.

 

Deutung:
Zwischen den Tensidschichten der Seifenblasen befinden sich sowohl die Wassermoleküle, als auch – im Falle der Pyraninlösung – die Farbstoffmoleküle. Werden die beiden Blasen aufeinandergelegt, bildet sich eine gemeinsame Grenzschicht, die lediglich aus einer Tensiddoppelschicht besteht und beide Seifenblasen miteinander verbindet. Die zwischen den Tensidschichten eingebetten Moleküle können somit ungehindert von einer Seifenblase zur anderen wechseln, wodurch, der Schwerkraft folgend, deutlich fluoreszierende Schlieren in der unteren Seifenblase zu beobachten sind.

 

Literatur:

  • von Hoff, E. (2020). Entwicklung und Evaluation von Konzepten und Formaten zum Wissenstransfer von der Forschung in die Schule und Öffentlichkeit - Am Beispiel des SFB 803 (Dissertation). Georg-August-Universität Göttingen, Göttingen. Abrufbar unter http://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0005-14C7-4.