Hydrophob und hydrophil: zwei verschiedene Flüssigkeiten im Einsatz
In Lavalampen ist natürlich keine echte Lava. Trotzdem sind die Lampen spannend – ein kleines Physik-Experiment im Wohnzimmer. Die hypnotische Bewegung der Blasen in der Flüssigkeit kommt durch die unterschiedliche Dichte der Flüssigkeiten zustande. Die Lampe, die unten im Sockel verbaut ist, ist nämlich nicht nur zum Beleuchten der Glasröhre da, sondern erhitzt auch die "Lava", die in Wahrheit eine zähflüssige Masse ist, ähnlich wie Wachs.
Die zweite Flüssigkeit wird Trägerflüssigkeit genannt. Deren Zusammensetzung halten die Hersteller streng geheim. Wichtig für den Effekt ist jedoch, dass sich die beiden Flüssigkeiten nicht mischen, sondern klare Blasen geformt werden können. Das geht, weil die Trägerflüssigkeit hydrophil, also "wasserliebend", ist. Das Wachs dagegen ist eine hydrophobe Flüssigkeit und damit wasserabweisend. Hydrophile und hydrophobe Flüssigkeiten mischen sich nicht.
Auch auf die Dichte kommt es an
Die Trägerflüssigkeit hat außerdem eine geringere Dichte als das Wachs und schwimmt deshalb oben. Zumindest solange die Lampe ausgeschaltet ist.
Schalten wir nun die Lampe ein: Das Wachs ist am Anfang fest und liegt auf dem Boden. Lässt man die Lampe jedoch lang genug brennen, erhitzt sie die beiden Stoffe. Das Wachs verändert seine Dichte pro Temperatureinheit jedoch stärker als die Trägerflüssigkeit. Wenn man beide also gleich erhitzt, dehnt sich das Wachs stärker aus und wird dadurch leichter als die Trägerflüssigkeit.
Dadurch steigt die "Lava" in Kugelform so lange auf, wie sie heiß und damit leichter ist. Sobald sie oben an der Flasche abkühlt, erhöht sich ihre Dichte wieder; sie wird somit schwerer als die restliche Flüssigkeit und sinkt ab.
Am Boden angekommen, erhitzt sich die "Lava" wieder durch die Lampe. So entsteht ein kontinuierlicher Kreislauf, bis man den Stecker zieht oder die Lampe ausschaltet.
Die Strömungen durch die unterschiedliche Dichte in der Lavalampe sind ein anschauliches Beispiel dafür, wie auch in der Natur die großen Strömungen in unseren Meeren und auch in der Luft durch unterschiedliche Dichten und Temperaturen entstehen.
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