SCHNELLGEFORSCHT: Leuchtende Wasserperlen

Wasserperlen sind kleine Kügelchen, die aus sogenannten Superabsorber-Kunststoffen hergestellt sind. Sie können ein Vielfaches ihres eigenen Gewichtes an Wasser aufnehmen. Im Alltag kennen wohl die meisten solche Superabsorber aus Windeln. Hier werden Copolymere mit Acrylsäure, die mit speziell mehrwertigen Acrylaten vernetzt sind, eingesetzt, um schnell die Flüssigkeit abzufangen und den Kinderpopo möglichst lange trocken zu halten.
Bei der Herstellung von Wasserperlen werden andere Superabsorber-Moleküle eingesetzt: aus einzelnen Acrylamidteilchen werden quervernetzte Polyacrylamide hergestellt. Diese sind nicht mehr wasserlöslich, können dafür aber sehr stark aufquellen.
Im heutigen Experiment sollten die Wasserperlen nach dem Aufquellen aber leuchten. Wie das ganz einfach gelingt zeige ich Dir heute. Bist Du dabei? Dann lies gerne weiter.

Wenn Du Dir eigenen, essbaren Wasserperlen selber machen möchtest, ist das auch ganz einfach. Dazu findest Du hier einen Beitrag von mir. Viel Spaß beim Nachmachen. Jetzt aber weiter mit unseren leuchtenden Wasserperlen im heutigen Expeirmen.

Was wir benötigen: Wasserperlen, 1-2 Gläser, 1-2 Schalen, Tonicwasser, UV-Lampe, Wasser

Was zu tun ist: Gib ca. einen knappen halben Teelöffel Wasserperlen in eine Schale und fülle es mit Tonicwasser auf. Jetzt lässt Du die Perlen für einige Stunden stehen.

Wenn Du den direkten Vergleich der Perlen sehen möchtest, wie sie mit oder ohne Tonicwasser aussehen, dann kannst Du in eine weitere Schale einen knappen halben Teelöffel Wasserperlen in Wasser wachsen lassen.
In der Regel sind die Perlen nach 2-4 Stunden fertig aufgequollen.

Wenn Deine Wasserperlen ausgewachsen sind, kannst Du mit dem eigentlichen Experiment loslegen. Dabei wird Dir vielleicht auffallen, dass die Perlen im Wasser viel größer werden, als im Tonicwasser. Was der Grund dafür ist, weiß ich (noch) nicht. Fest steht, dass das Tonicwasser nicht so gut von den Wasserperlen aufgenommen werden kann, wie reines Wasser. Das hat sich in einigen weiteren Wuchsversuchen konstant gezeigt.

Für das Leuchteexperiment habe ich die Perlen abgesiebt, in ein sauberes Glas überführt und mit Wasser aufgefüllt. So kannst Du mit den Perlen in einen dunklen Raum gehen und sie mit Deiner UV-Lampe beleuchten. Was siehst Du und gibt es einen Unterschied zwischen den Perlen? Ich bin gespannt, wie das Ergebnis bei Dir war. Schreib mir also gerne einen Kommentar, welche Entdeckungen Du hier gemacht hast.
Wenn Du den Effekt noch deutlicher sehen möchtest, kannst Du die transparenten Perlen herausfischen und allein mit dem UV-Licht bestrahlen.

Für das Leuchteexperiment habe ich die Perlen abgesiebt, in ein sauberes Glas überführt und mit Wasser aufgefüllt. So kannst Du mit den Perlen in einen dunklen Raum gehen und sie mit Deiner UV-Lampe beleuchten. Was siehst Du und gibt es einen Unterschied zwischen den Perlen? Ich bin gespannt, wie das Ergebnis bei Dir war. Schreib mir also gerne einen Kommentar, welche Entdeckungen Du hier gemacht hast.
Wenn Du den Effekt noch deutlicher sehen möchtest, kannst Du die transparenten Perlen herausfischen und allein mit dem UV-Licht bestrahlen.

Was wir herausgefunden haben: Wasserperlen wachsen auch in Tonicwasser, allerdings deutlich schwächer, als in Wasser. Die Perlen, die in Tonicwasser aufquellen durften, fühlen sich außerdem anders an. Sie haben eher eine klebrige Oberfläche, als die Perlen, die im Wasser aufquellen konnten.

Tonicwasser (Tonic water) ist vereinfacht ein kohlensäurehaltiges Wasser, das mit Chinin versetzt ist. Dabei stammt Chinin aus dem Chinarindenbaum und weist einen bitteren Geschmack auf. Dieser Chinarindenbaum wuchs ursprünglich in den Anden Venezuelas und Boliviens, und war deshalb schon früh von Bedeutung, weil ihm eine fiebersenkende Wirkung nachgesagt wurde.
Neben dem bitteren Geschmack zeichnet sich Chinin aber dadurch aus, dass es in saurer Lösung bei einer Wellenlänge von ca. 315-380nm blau zu leuchten beginnt. Dies nennt man Fluoreszenz.

Durch die Bestrahlung unserer Wasserperlen mit dem Licht einer UV-Lampe wurde das Chinin angeregt, das mit dem Tonicwasser in die Wasserperlen gelangt ist. Besonders gut erkennt man dies bei den transparenten Perlen. Hier leuchten die Perlen in einem blassen, hellen blau. Die reinen Wasserperlen leuchten hingegen nicht. Ausnahme war bei den von mir verwendeten Perlen die rosafarbenen, die leicht neon leuchteten, wie Du auch schon für die Perlen siehst, die direkt aus der Packung kamen und noch nicht mit Wasser in Kontakt waren.

Dieses Experiment ist sehr faszinierend und bringt Farbe in den Forschertag. Daher wünsche ich Dir viel Spaß dabei, es selbst zu probieren.

Mit leuchtenden Forschergrüßen.
Deine Andrea

P.S.: Du forschst gerne oder kennst ein neugieriges Forscherkind? Dann schau doch mal, ob dieses tolle Freundebuch nicht etwas für Dich ist. Hierin findest Du Experimente zum gemeinsamen Forschen mit Freunden, es stellen sich vier weltberühmte Wissenschaflter vor, und Du kannst spannende Geheimnisse mit Deinen Freunden teilen, wie in jedem schönen Freundebuch. Viel Freude damit.