Vor Kurzem Veröffentlicht

Benetzung von Baumwolle

Dieses Experiment ermöglicht die unterrichtliche Einführung bzw. Wiederholung der Begriffe hydrophil und hydrophob. Die Baumwolle kann dabei didaktisch reduziert als hydrophob betrachtet, oder alternativ die Benetzbarkeit glatter und rauer Oberflächen thematisiert werden.

 

Geräte und Chemikalien:
Sauberes Baumwollstück (z. B. Geschirrtuch), 2 Bechergläser, Glasrührstab, 2 Pasteurpipetten, Wasser, Spülmittel.

Versuchsdurchführung:
Auf einem Baumwollstück werden vorsichtig je ein Tropfen Wasser und ein Tropfen Spülmittellösung platziert und die Tropfenform beobachtet.

Beobachtung:
Der Wassertropfen liegt nahezu rund auf dem Baumwolltuch auf, während der Tropfen der Spülmittellösung deutlich flacher aufliegt und schnell in das Tuch einzieht (vgl. Abbildung).

 

Beobachtung des Experiments "Benetzung von Baumwolle". Teilabbildung A: Nahezu runder Wassertropfen auf einem Baumwolltuch. Teilabbildung B: Nasser Fleck auf einem Baumwolltuch

Abbildung: Ein Wassertropfen (A) sowie ein Tropfen einer Spülmittellösungen auf einem Baumwolltuch (B).

 

Deutung:
Baumwollfasern bestehen zum größten Teil aus Celluloseketten, die aufgrund zahlreicher Hydroxylgruppen hydrophile Eigenschaften besitzt. Die unverzweigten Ketten bilden intermolekulare Wasserstoffbrückenbindungen aus, die für die Reißfestigkeit der Fasern verantwortlich sind. Die unregelmäßige Struktur der Fasern sorgt beim Auftragen eines Wassertropfens für Lufteinschlüsse zwischen Faser und Tropfen, die für eine schlechtere Benetzbarkeit der Baumwollfasern trotz ihrer prinzipiell hydrophilen Eigenschaften sorgen. Die Tensidmoleküle des zweiten Tropfens setzen die Grenzflächenspannung zwischen den Lufteinschlüssen und dem Wasser herab, so dass der Tropfen in die Baumwolle einziehen kann.

Anmerkungen zur Deutung:
Bitte beachten Sie die Anmerkungen zur Deutung der Experimente im separten Beitrag.

 

Litertaur:

  • Schmidkunz, H., & Rentsch, W. (2011). Chemische Freihandversuche (Band 1). Köln: Aulis.
  • 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.