Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Jeder kennt die leckeren Mohrenköpfe oder auch Negerküsse. Nun gut, heute heißen die politisch korrekt Schokoküsse...

Bild 1: Eine Packung Mohrenköpfe
(Foto: Daggi)

Wenn eine Schulklasse gut mitgearbeitet hat, kann man mit ihr ja mal eine "Sause" machen. Verteilen wir an die Schüler also Mohrenköpfe. Und wenn es sogar eine Chemie- oder Physikklasse ist, dann sollte man damit vorher noch ein hübsches Experiment vorführen.

Versuch 1: Der aufgeblähte Mohrenkopf Sicherheitsmassnahmen: Evakuierte Glasgeräte können implodieren! Hinter einer Schutzscheibe arbeiten. Der Experimentator muss eine Schutzbrille aufsetzen. Wenn keine Schutzscheibe aufzutreiben ist, müssen die Zuschauer ebenfalls Schutzbrillen tragen. Man benötigt einen sauberen Exsikkator oder eine evakuierbare Glocke. Die Glasgeräte sollten mit einem Lufteinlasshahn versehen sein. Dann stellt man einen frischen Mohrenkopf hinein - am besten auf einen sauberen Teller oder auf ein sauberes Blatt Papier. Das ist aus Hygienegründen wichtig. Dann evakuiert man den Raum mit Hilfe einer Wasserstrahlpumpe. Der Mohrenkopf dehnt sich langsam aus und bläht sich zu beachtlicher Größe auf. Nun schließt man den Luftein/auslass-Hahn am Exsikkator, klemmt die Wasserstrahlpumpe ab und dreht erst dann den störend laut rauschenden Wasserhahn ab. (Nicht umgekehrt, sonst schlägt das Wasser mit teils bösen Folgen in den Exsikkator zurück!!!) Dann öffnet man langsam den Luftein/auslass-Hahn am Exsikkator und lässt die Luft deutlich hörbar zurück in den Exsikkator zischen. Dabei sinkt der Mohrenkopf in sich zusammen, bis er scheinbar wieder unverletzt dasteht. Dies kann man mehrmals wiederholen. Wichtig: 1. Den Mohrenkopf versieht man vor dem Versuch am besten mit möglichst vielen, unauffällig kleinen Sollbruchstellen, indem man ihn vorsichtig rundherum eindrückt. 2. Den Mohrenkopf darf man am Anfang nicht zu stark aufblähen lassen, da er dann manchmal nicht mehr richtig in sich zusammensinken kann.

Bild 2 (Foto: Daggi) Hierzu gibt es einen Film (5,6 MB) Klicke hier

Was steckt dahinter?
Mehr Physik als Chemie. Der Mohrenkopf besteht aus einem stabilen Schaum, der vor allem aus Gelatine und Hühner-Eiweiß hergestellt wurde. Die Schaumbläschen sind mit Luft gefüllt. Wird der Raum, in dem der Mohrenkopf steht, evakuiert, dann dehnen sich auch die Bläschen aus und werden zu richtig großen Blasen - der Mohrenkopf bläht sich auf. Wird die Luft wieder in den Exsikkator hineingelassen, so presst der Luftdruck die Schaumblasen wieder zu Bläschen zusammen. Der Mohrenkopf schrumpft.

Das ganze erinnert ein wenig an das Experiment mit dem Flaschenteufelchen!

Wir können als Modell auch eine Luftblase in Form eines Luftballons vorführen.

Versuch 2: Auch ein Luftballon ist letztlich eine Luftblase... Wir machen alles wie in Versuch 1. Nur nehmen wir statt des Mohrenkopfs einen schwach aufgeblasenen Luftballon. Ergebnis: Beim Evakuieren füllt der Ballon den ganzen Exsikkator.

Hierfür gibt es eine reale Anwendung
Die Höhenballons zur Erforschung der Stratosphäre werden nur ganz wenig aufgeblasen - gerade soviel, dass sie die Last an Analysegeräten, die sie schleppen müssen, in die Höhe heben können. Je höher sie steigen, desto geringer wird der Luftdruck und desto voluminöser werden sie. Würde man sie von Anfang an richtig aufblasen, so würden sie beim Aufsteigen platzen.

Wenn es interessiert:
Eine richtig angeschlossene, voll aufgedrehte Wasserstrahlpumpe schafft locker um die 10 Torr, also 10 Torr · 1013 hPa / 760 Torr = 13,33 hPa (millibar).
Das ist übrigens der Dampfdruck des Wassers bei Zimmertemperatur. Wasser dient bei der Pumpe als Sperrflüssigkeit. Sie kann nur so gut sperren, wie sie selber zum Druck beiträgt.
Wenn man einen Luftballon aufpustet, benötigt man "nur" einen Anfangsdruck von 20-40 hPa. Ein aufgeblasener Ballon hat einen Druck um 17 hPa.

Last but not least
Zum Schluss vernascht man genüsslich den Mohrenkopf vor der Klasse - und holt dann einen Klassensatz weiterer Negerküsse aus dem Schrank. Die verteilt man an die braven, fleißigen Kids! Ausnahmsweise dürfen sie im Chemieraum essen.

Bitte, führen Sie den Versuch nicht mit einer Fliege, Wespe oder gar mit einer Kröte vor...

Rüdiger Blume

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