Zwei Tassen Zucker in einer Tasse Wasser

Achtung Physik
// 15 Dezember 2014
Rooch-Physik-Zuckerlösung-01

Es klingt unmöglich: Zwei Tassen Zucker in einer Tasse Wasser aufzulösen. Tatsächlich funktioniert es auch nicht, zumindest nicht von allein: Wenn man es ausprobiert und zwei Tassen Zucker mit einer Tasse Wasser in einem Topf zusammenschüttet, verbleibt eine dicke Zuckerschicht am Boden. Doch man kann nachhelfen!

 

Durch Umrühren und Erhitzen lässt man die Wasserteilchen agiler werden, denn Temperaturerhöhung bedeutet – physikalisch betrachtet – höhere Teilchenbewegung. Hinzu kommt, dass sich Wasser und Zucker gut zum Mischen eignen, denn beide sind polar: In beiden Stoffen sitzen in den jeweiligen Molekülen elektrische Ladungen auf verschiedenen Plätzen, sodass eine Ecke eines Wasser-Teilchens ein bisschen positiv geladen ist, eine andere Ecke ein bisschen negativ, ebenso beim Zucker. An den geladenen Ecken des Zuckers kann das Wasser deshalb gut andocken und den Zucker umschließen. Nach kurzer Zeit ist deshalb tatsächlich kein Zucker mehr im Topf erkennbar, sondern nur noch eine zähe, aber klare Flüssigkeit.

Solche übersättigten Lösungen nutzen Wissenschaftler, um Kristalle zu züchten: Sie lösen beispielsweise Salze und geben den Salzteilchen dann Gelegenheit, aus der übersättigten Lösung auszutreten und sich neu zusammenzusetzen – in einem geordneten Gitter, als Kristall.

15.12.2014
BR 2, IQ – Wissenschaft und Forschung
Serie „Achtung Physik“