Badezimmerzauber: Lilu, Alina und das wissenschaftliche Experiment

Die Elefanten-Zahnpasta

„Weißt du, was ich wirklich erstaunlich finde?” Die Spinne schaut sich im Badezimmer um. „Ich wundere mich, weshalb die Zahnpasta nicht aus der Tube fließt, wenn diese offen ist und man sie mit der Öffnung nach unten hält.“ „Das ist in der Tat sehr erstaunlich, kleine Spinne. Ich habe noch nie darüber nachgedacht.

Lass uns mal schauen, was passiert, wenn die Zahnpasta nicht in der Tube ist.“ „Ja, lass uns eine kleine Menge Zahnpasta auf den Spiegel auftragen und beobachten, ob die Zahnpasta herunterläuft”, schlägt die Spinne vor und fährt fort: „Sollen wir ein Wettrennen machen – ich gegen die Zahnpasta am Spiegel?” Lilu antwortet: „Oh, tolle Idee, kleine Spinne. Wir können mit einem Lippenstift eine Start- und eine Ziellinie zeichnen.

Auf die Plätze – fertig – los!“ „Juhu, ich habe gewonnen! Ich bin über die Ziellinie gelaufen, noch bevor die Zahnpasta angefangen hat, herunterzulaufen“, ruft die Spinne begeistert. „Weißt du was, kleine Spinne? Ich kenne ein Rezept für eine Zahnpasta, die sich von allein bewegt. Es ist keine richtige Zahnpasta, aber man nennt sie so, weil sie aussieht wie Elefanten-Zahnpasta.” Die Spinne sagt: „Das klingt lustig.

Lass uns diese Elefanten-Zahnpasta herstellen!” „Ok, aber zuerst werde ich Alina fragen, ob sie mitmachen will. Sie liebt Experimente!“, antwortet Lilu.

Zahnpasta ist eine besondere Art von Flüssigkeit: ein sogenanntes Bingham-Fluid, das bis zu einem bestimmten Punkt fest ist. Wenn man die Zahnpastatube zusammendrückt, wirkt auf die Zahnpasta Druck, der groß genug ist, um sie aus der Tube „fließen“ zu lassen. Benutzt man die Zahnpasta in einem „Badezimmerspiegel-Wettrennen“ ist die Gravitationskraft, die auf die Zahnpasta wirkt, nicht groß genug: Die Zahnpasta verhält sich nicht wie eine Flüssigkeit und fließt daher nicht herunter.

Es ist nicht unbedingt notwendig, dass die Kinder das verstehen. Sie sollten sich aber über dieses Verhalten der Zahnpasta wundern. Und vielleicht bringt es sie dazu, auch andere Dinge zu hinterfragen.

Durch die Herstellung der Elefanten-Zahnpasta testen die Kinder, wie verschiedene Variablen die Schaummenge beeinflussen. Sie nutzen dabei einen Wortschatz für Mengenangaben (klein, groß, ein bisschen, viel, ein halber Teelöffel, zwei Teelöffel usw.) sowie für die Beschreibung der Form und der Größe des Glases (hoch, schmal, breit, groß, klein). Falls Lebensmittelfarbe verwendet wird, können sie auch die Bezeichnung von Farben üben.

Wie funktioniert es? Aus Wasserstoffperoxid entstehen Wasser und Sauerstoff. Dabei wirkt die Hefe als Katalysator, d. h. sie beschleunigt die Reaktion. In Verbindung mit dem Spülmittel entstehen viele kleine mit Sauerstoff gefüllte Bläschen.

Beschlägt der Spiegel oder nicht?

Die Spinne lacht: „Haha, das war wirklich toll! Können wir noch etwas Anderes untersuchen?” Alina meint: „Hmm, ich denke da gerade an etwas. Jedes Mal, wenn meine Schwester duscht, ist der Spiegel beschlagen.“

„Ich weiß warum!“, antwortet Lilu und fährt fort: „Das liegt an der Kondensation: Die Luft im Bad wird durch das Duschen warm. Und wenn die warme Luft mit dem noch kalten Spiegel in Berührung kommt, dann tritt ein Teil der Feuchtigkeit aus der Luft aus. Der ‚Nebel‘, den man auf dem Spiegel sieht, besteht aus lauter kleinen Wassertröpfchen – genau wie eine Wolke, sie besteht auch aus lauter kleinen Wassertropfen.“

„Ja, das weiß ich auch. Aber was ich nicht verstehen kann: Warum kann man nichts dagegen machen? Die meisten Menschen kennen doch das Problem und ärgern sich, dass sie sich nicht im Spiegel sehen können”, wundert sich Alina. Die Spinne entgegnet: „Da gibt es tatsächlich eine Lösung. Ich habe mal in einem Badezimmer einer Familie mit einem kleinen Mädchen gewohnt. Jedes Mal, wenn sie gebadet hat, hat sie in ihre Taucherbrille gespuckt, um zu verhindern, dass die Brille beschlägt. Wenn wir Spucke auf dem Spiegel verreiben, denke ich, dass er nicht beschlagen wird.”

Wie funktioniert es? Das heiße Wasser erwärmt die Luft in dem Glas und ein Teil des Wassers verdunstet. Das Eis auf dem Deckel kühlt die feuchtwarme Luft im Glas ab, sodass der Wasserdampf in der Luft kondensiert. Für das Kondensieren braucht man sogenannte Kondensationskeime. Das sind in diesem Fall kleine Teilchen, die aus dem Haarspray kommen. Es bildet sich im Glas eine Wolke.

Wie funktioniert es? Nebel besteht aus lauter kleinen Wassertröpfchen. Mit manchen Produkten gelingt es, dass das Wasser einen dünnen, durchsichtigen Film auf dem Spiegel bildet – anstatt kleiner Wassertröpfchen.

Beim Experimentieren erweitern die Kinder ihren Wortschatz um Begriffe für verschiedene Alltagsprodukte sowie Wörter wie Wolke, Nebel und Kondensation. Bei dieser Untersuchung kommt wahrscheinlich heraus, dass Rasiercreme und Zahnpasta am besten funktionieren. Um aber eine Schlussfolgerung aus dem Experiment zu ziehen, ist es entscheidend, dass die Kinder einen Kontrollbereich haben und dass sie den Unterschied zwischen Reiben und Wischen verstehen.