Eine Lavalampe ist kein Hexenwerk! Stattdessen bedient sie sich ziemlich simplen Prinzipien der Chemie, die wir Dir in diesem Beitrag vorstellen. Außerdem möchten wir Dir natürlich zeigen, wie Du selbst eine Lavalampe bauen kannst. Das ist nämlich alles andere als kompliziert, versprochen!
Was ist eine Lavalampe?
Obwohl es der Name vermuten lässt, befindet sich in einer Lavalampe natürlich keine echte Lava. Stattdessen beherbergt sie neben einer Glühbirne, die als Licht- und Wärmequelle dient, zähflüssiges Wachs. Außerdem mischen die Hersteller:innen eine zweite Flüssigkeit hinzu, die eine ähnliche Dichte hat, in der sich das Wachs aber nicht lösen kann. Sie können sich also nicht vermischen.
Knipst Du die Lampe nun an, wird das eingefärbte Wachs (manchmal auch Öl) erwärmt und verflüssigt sich nach und nach. Dabei dehnt es sich aus und verändert seine Dichte, wodurch es nach oben steigt. An der Spitze angekommen, kühlt das Wachs wieder leicht ab, wodurch es zu Boden sinkt und das Spiel von vorne beginnt. Du siehst also: Hinter eine Lavalampe verbirgt sich weder Zauberei noch Vulkanismus. Die Prozesse sind stattdessen durch reine Chemie begründbar!
Das brauchst Du für eine Lavalampe
Für eine Lavalampe brauchst Du also gar keine verrückten oder magischen Zutaten. Wir müssen auch nicht extra ein Loch in den Erdboden bohren, um an die heiß begehrte Lava zu kommen. Stattdessen benötigst Du Folgendes, um selbst eine Lavalampe zu bauen:
- ein hohes Glas oder eine Flasche
- Leitungswasser
- Speiseöl (1,19 €)
- Lebensmittelfarbe (1,99 €)
- Brausetabletten (0,45 €)
Lavalampe in 4 Schritten selbst machen
Besorg Dir unbedingt eine leicht zu reinigende Unterlage, wenn Du Deine Lavalampe selbst baust! Stell Dir außerdem Küchentücher bereit, falls etwas daneben geht! Hast Du alles, was Du brauchst? Na dann: Auf die Lava, fertig, los!
1. Wasser ins Gefäß füllen
Im ersten Schritt füllst Du Dein Gefäß etwa zu einem Drittel mit Leitungswasser auf. Denn ohne Wasser funktioniert Deine Lavalampe nicht.
2. Das Wasser mit Lebensmittelfarbe einfärben
Wir empfehlen Dir, das Wasser auf jeden Fall einzufärben. Schließlich soll Deine Lavalampe am Ende auch richtig toll aussehen, oder? Hierfür eignet sich Lebensmittelfarbe besonders gut, Tinte funktioniert jedoch genauso. Um einen richtigen Lava-Effekt zu erzeugen, haben wir uns für rote Lebensmittelfarbe entschieden. Aber auch mit anderen Farben sieht das Ergebnis super cool aus. Du kannst die Farben auch mischen und Deiner Lampe auf diese Weise Deine ganz persönliche Note verpassen.
3. Das Gefäß mit Speiseöl auffüllen
Was passiert nun mit dem bunten Wasser, wenn Du Speiseöl darauf gießt? Probier es aus! Fülle das Gefäß dafür zu etwa einem Drittel mit Speiseöl auf! Es ist wichtig, dass Du etwas Abstand zum Rand lässt, damit Deine Lavalampe nach dem Bauen nicht überläuft.
Wow, das sieht ja schon mal klasse aus! Aber was passiert hier eigentlich gerade?
Forscher-Beobachtung 1:
Zu Beginn wird das Wasser etwas aufgewirbelt. Anschließend setzt es sich jedoch unten ab. Das liegt daran, dass Wasser und Öl nicht mischbar sind. In den Naturwissenschaften spricht man hierbei von einer unterschiedlichen Polarität. Das Wasser ist polar, das Öl unpolar. Vereinfacht heißt das, dass die kleinsten Teilchen, aus denen Wasser und Öl bestehen, sich gegenseitig abstoßen. Je ähnlicher sich die Polaritäten der Flüssigkeiten sind, desto wahrscheinlicher ist es, dass sie gut mischbar sind.
4. Gib die Brausetablette dazu
Jetzt darf die „Lava“ endlich sprudeln. Gib dazu die Brausetablette in Dein Gefäß und beobachte anschließend genau, was dabei passiert.
Wie Du siehst, entstehen kleine Gasbläschen, sobald die Brausetablette das Wasser berührt. Hier entsteht Kohlenstoffdioxid (Förster, 2005). Das ist das Gas, das Du auch ausatmest.
Forscher-Beobachtung 2:
Das Öl bleibt immer oben, das Wasser unten. Hier siehst Du einen physikalischen Effekt. Denn Öl hat eine geringere Dichte als Wasser. Das bedeutet, dass es leichter ist (Meister, 2012). Deshalb schwimmt es oben. Reine Physik!
Doch was passiert noch in unserer eigenen Lavalampe?
Tabelle 1: Wenn man eine Lavalampe selbst macht, kann man Folgendes beobachten:
| Beobachtung | Begründung | Erklärung für echte Forscher:innen |
| Das Öl bildet eine Schicht auf dem Wasser. | Öl und Wasser sind nicht mischbar. Öl ist leichter als Wasser. | Ursache hierfür ist die unterschiedliche Polarität und Dichte der beiden Flüssigkeiten. |
| Nur das Wasser ist farbig. Das Öl bleibt klar. | Die Lebensmittelfarbe ist wasserlöslich, aber unlöslich in Öl. | Die Löslichkeit hängt von verschiedenen Faktoren ab, unter anderem von der Menge, der Temperatur und der Polarität. Lebensmittelfarbe ist polar, Öl unpolar. |
| Die Brausetablette sprudelt erst im Wasser. | Die Tablette ist nur in Wasser löslich. | Die chemische Reaktion, die zum Sprudeln führt, kann erst im Wasser stattfinden. Deshalb passiert nichts, während die Tablette durch das Öl gleitet. |
| Im Wasser bildet die Brausetablette Luftbläschen und löst sich auf. | Im Wasser bildet sich aus der festen Tablette ein Gas. | Die Brausetablette besteht teils aus Salzen, sogenannten Hydrogencarbonaten. Außerdem ist Zitronensäure enthalten. Löst sich die Tablette in Wasser, reagiert das Hydrogencarbonat mit der Säure. Dabei entstehen Wasser und das Gas Kohlenstoffdioxid (CO2). Das CO2 steigt dann in kleinen Blasen nach oben. |
Quiz zum Experiment
Zwar funktioniert Deine eigene Lavalampe nicht über die Kraft der Wärme, sie arbeitet aber auch mit den verschiedenen Polaritäten und Dichten von Wasser und Öl. Willst Du sie erneut zum Laufen bringen, kannst Du einfach eine weitere Brausetablette dazugeben. Hast Du Lust, Dein Wissen nun auf die Probe zu stellen? Dann wag Dich doch an unsere Fragen zur Lavalampe! Diese sind auch eine perfekte Ergänzung zum Homeschooling.
Eine Lavalampe arbeitet mit den verschiedenen Polaritäten und Dichten der beiden Flüssigkeiten in ihrem Inneren. Außerdem spielt Wärme eine entscheidende Rolle, wie Du nun weißt. Deine selbst gebaute Lavalampe funktioniert zwar nicht auf exakt die selbe Art und Weise, aber sie sieht mindestens genauso cool aus wie die verkäuflichen Exemplare, oder?
Literatur
Meister, Erich (2012): Grundpraktikum Physikalische Chemie – Theorie und Experimente, 2. Auflage Zürich.
Förster, Hendrik (2005): Chemische Exponate für Kinder in Science Centern, Bielefeld.
FAQs zur Lavalampe
Dafür füllst Du zunächst Wasser in ein hohes Glasgefäß, das Du anschließend mit Lebensmittelfarbe einfärbst. Nun kommt Speiseöl hinzu und dann Brausetabletten, wodurch der coole Lavalampen-Effekt ausgelöst wird. Hast Du eine Taschenlampe zu Hause? Dann schau mal bei der Beschreibung der Uni Koblenz-Landau vorbei! Die verrät Dir, wie Du das Experiment noch erweitern kannst.
Du benötigst ein Glasgefäß, ein wenig Wasser, Speiseöl, Lebensmittelfarbe Deiner Wahl und Brausetabletten (z.B. Magnesium oder Vitamin-Tabletten).
In handelsüblichen Lavalampen befindet sich Wachs oder Öl und eine weitere Flüssigkeit, die sich nicht mit dem Wachs/Öl vermischt, aber eine ähnliche Dichte hat. Meist sind das Wasser-Alkohol-Salz-Gemische. In unserer Lavalampe landet nur Wasser und Öl. Die verschiedenen Löslichkeiten von Wasser, Öl und Alkohol hat auch die Uni Wuppertal erforscht.
In der Regel halten sich die coolen Lampen ziemlich lang und funktionieren erst dann nicht mehr, wenn die Glühbirne kaputt ist. Unsere Lavalampe funktioniert hingegen nur so lange, wie sich die Brausetablette auflöst. Aber das macht gar nichts, denn willst Du noch länger was davon haben, schmeißt Du einfach noch eine Tablette in Deine Lampe.
Öl hat eine geringere Dichte als Wasser und schwimmt daher stets oben.
Weitere Versuche unter: Experimente
