Lavalampe mit Öl und Brausetablette

Was das Kind lernt

• Dass sich zwei nicht mischbare Flüssigkeiten (Wasser und Öl) in Schichten trennen und die mit der geringeren Dichte oben bleibt.
• Dass eine chemische Reaktion (Säure + Natron) ein Gas erzeugen kann: Kohlendioxid.
• Dass ein Gegenstand je nach seiner mittleren Dichte steigt oder sinkt: Ein Wassertropfen mit angehefteten Blasen ist leichter als Öl und schwimmt.
• Ein Phänomen zu beobachten und zu stoppen und immer nur eine Größe auf einmal zu verändern.

Vorher vorbereiten

• Wasch und trockne die Flasche und entferne das Etikett (heißes Wasser und Seife).
• Drucke die Teile A, B und C auf den Fotokarton oder klebe die ausgedruckte Vorlage darauf.
• Prüfe, ob die LED-Kerze leuchtet.
• Teile die Tabletten in 4 Stücke und bewahre sie in einem trockenen, verschlossenen Glas auf: Bei Feuchtigkeit beginnen sie zu reagieren.
• Stell ein leeres Gefäß mit Deckel bereit, um das Öl am Ende aufzufangen.

Materialien und Werkzeuge

• Durchsichtige Plastikflasche — 1 (2, wenn du auch die Version ohne Tablette machst)
  500 ml, glatt (ohne Rillen), Ø ≈ 65 mm, ohne Etikett
• Leitungswasser — 125 ml
  mit Raumtemperatur
• Sonnenblumenöl — 300 ml (+ 250 ml für die Version ohne Tablette)
  hell und klar (Olivenöl ist grün und dunkler)
• Flüssige Lebensmittelfarbe — 8–10 Tropfen
  auf Wasserbasis, blau, grün oder rot
• Vitamin-C-Brausetabletten — 1–2 Tabletten kaufen
  je ≈ 4 g; werden in 4 Stücke geteilt
• Natron und Essig (Version ohne Tablette) — 5 g (1 Teelöffel) Natron + 30 ml Essig
  optional, nur für Schritt 11; heller Haushaltsessig
• Fotokarton — 1 A4-Blatt
  200 g/m², schwarz oder dunkel
• LED-Kerze — 1
  eine mit Knopfzelle, Ø ≈ 38 mm × 35 mm hoch, weißes oder warmes Licht
• Trichter — 1
  damit kein Öl danebengeht
• Klebeband — ≈ 30 cm
  zum Schließen des Sockels und Aufkleben der Skala
• Tablett oder Geschirrtuch — 1
  als Unterlage: Öl macht Flecken

Werkzeuge

• Messbecher — 125 ml Wasser und 300 ml Öl abmessen
• Schere — Sockel, Ring und Skala ausschneiden
• Stoppuhr (Handy) — messen, wie lange jede Blasenrunde dauert
• Teelöffel — den Essig in der Version ohne Tablette zugeben

Teile und Vorlagen

• A · Sockelwand ×1 — Fotokarton 200 g
• B · Auflagering für die Flasche ×1 — Fotokarton 200 g
• C · Höhenskala ×1 — Papier

Schritt für Schritt

1. Bau den Sockel

   Schneide Teil A mit seinem Fenster von 50 × 30 mm aus. Roll es auf und klebe das Ende mit Klebeband innen und außen auf die 10-mm-Lasche: Es entsteht eine Röhre mit Ø 73 mm und 60 mm Höhe.

2. Setz den Ring auf

   Schneide den Ring B aus (Ø 80 mm mit 44-mm-Öffnung) und klebe ihn mit 4 Stück Klebeband oben auf die Röhre. Schalte die LED-Kerze ein, stell sie auf den Tisch und stülp den Sockel darüber (er hat keinen Boden), die Kerze in der Mitte: Durch das 30-mm-Fenster passt sie nicht, denn sie ist 35 mm hoch.

   Prüfe: Schau von oben: Durch die Öffnung im Ring ist Licht zu sehen.

3. Klebe die Skala an

   Schneide die Skala C aus und klebe sie mit Klebeband senkrecht hinten auf die leere Flasche, die 0 bündig mit dem Boden.

4. Gieß das Wasser ein

   Miss mit dem Messbecher 125 ml Wasser ab und gieß es in die Flasche. Es sollte ungefähr bis zur 4-cm-Markierung der Skala reichen (ein Viertel der Flasche).

5. Färbe das Wasser

   Gib 8–10 Tropfen Lebensmittelfarbe direkt ins Wasser und schwenke die Flasche sanft, bis die Farbe gleichmäßig ist. So wird die Farbe kräftiger, als wenn du sie aufs Öl gibst.

   Tipp: Du kannst die Tropfen auch aufs Öl geben und zusehen, wie sie hindurchwandern. Sie brauchen aber mehrere Minuten bis zum Wasser, und manche bleiben an der Trennlinie hängen.

6. Gib das Öl dazu Erwachsene

   Setz den Trichter auf und gieß langsam 300 ml Sonnenblumenöl ein: Der Pegel reicht bis etwa 13 cm auf der Skala, knapp unter der Schulter; Schulter und Hals (etwa 7 cm) bleiben mit Luft gefüllt. Warte 2–3 Minuten, ohne die Flasche zu bewegen, bis das Öl klar oben und das Wasser unten ist.

   Prüfe: Man sieht zwei Schichten mit einer scharfen Trennlinie ≈ 4 cm über dem Boden.

7. Stell die Flasche auf den Sockel

   Stell die Flasche aufrecht und mittig auf den Ring B, die Skala nach hinten. Mach das Licht im Zimmer aus oder lass die Rollläden herunter.

8. Wirf das erste Tablettenstück hinein

   Lass ein Viertel Brausetablette (≈ 1 g) durch den Hals fallen. Es sinkt durch das Öl ins Wasser und beginnt bei Berührung zu sprudeln. Starte die Stoppuhr.

   Prüfe: Nach 2–3 Sekunden steigen farbige Tropfen mit angehefteten Blasen auf.

9. Beobachte den Kreislauf

   Sieh zu, wie jeder Tropfen nach oben steigt, seine Gasblase abgibt und wieder hinunterfällt. Wenn kein Tropfen mehr aufsteigt (1–2 Minuten), stoppe die Zeit und notiere sie.

10. Wiederhole die Runden

    Warte 1 Minute, bis sich die Tropfen wieder mit dem Wasser vereinigt haben, und wirf ein weiteres Viertel Tablette hinein. Mit derselben Flasche schaffst du 6–10 Runden; das Wasser wird nach und nach trüb.

11. Version ohne Tablette

    Gib in eine neue Flasche 125 ml gefärbtes Wasser und 1 Teelöffel (5 g) Natron und danach nur 250 ml Öl: Das reicht bis zu 3/4 der Flasche, etwa 11 cm auf der Skala. Gib löffelweise Essig dazu (bis zu 30 ml): Jeder Löffel wandert durchs Öl und schäumt, sobald er das Wasser erreicht.

    Tipp: Das schäumt viel stärker als die Tablette: Deshalb kommt hier weniger Öl hinein (bis 3/4, ≈ 11 cm). Mit den 300 ml aus der Version mit Tablette würde der Schaum aus dem Hals quellen.

12. Aufräumen und entsorgen Erwachsene

    Warte, bis alles ganz aufgehört hat: Verschließ die Flasche nicht, solange noch Blasen aufsteigen, denn das angesammelte Gas kann den Deckel wegschleudern. Danach verschließt du die Flasche und hebst sie für einen anderen Tag auf, oder du gießt das Öl von oben in ein Gefäß mit Deckel für den Wertstoffhof oder die Altölsammlung. Das gefärbte Wasser darf in die Spüle.

Funktioniert es? Der Test

Wirf im Dunkeln bei eingeschalteter LED-Kerze ein Viertel Tablette in die Flasche und stoppe die Zeit vom Kontakt mit dem Wasser, bis kein Tropfen mehr aufsteigt.

Was passieren soll: 60–120 s lang steigen farbige Tropfen von 5–15 mm auf, brauchen 2–5 s nach oben und sinken in 3–8 s wieder ab. Mit einer halben Tablette sprudelt es stärker, dauert aber etwas weniger als doppelt so lange. Mit Natron und Essig hält der Schaum pro Löffel nur 15–30 s.

Wenn etwas nicht klappt

• Die Farbe färbt das Öl — Lebensmittelfarbe auf Ölbasis oder als Gel. Lösung: Nimm flüssige Backfarbe (auf Wasserbasis) oder in Wasser gelöste auswaschbare Tinte.
• Die Tropfen steigen nicht — Tablette feucht und schon verbraucht, oder zu wenig Wasser. Lösung: Nimm eine trockene Tablette frisch aus dem Röhrchen. Prüfe, ob mindestens 3 cm Wasser drin sind.
• Alles wird trüb — Die Flasche wurde geschüttelt, oder Wasser und Öl haben eine Emulsion gebildet. Lösung: Lass sie 10 Minuten unbewegt stehen: Die Schichten trennen sich wieder.
• Die Farben sind kaum zu sehen — Zu wenig Licht oder zu wenig Farbe. Lösung: Dunkle das Zimmer ab, schalte die LED-Kerze darunter ein und gib 4–5 Tropfen Farbe mehr ins Wasser.
• Der Schaum läuft über — Flasche zu voll oder zu starke Reaktion (Natron und Essig). Lösung: Füll nicht über die Schulter der Flasche hinaus (mit Natron nur bis 3/4) und nimm kleinere Stücke bzw. gib den Essig löffelweise dazu.
• Der Deckel springt ab oder die Flasche bläht sich auf — Sie wurde verschlossen, während noch Gas entstand. Lösung: Verschließ die Flasche erst, wenn keine einzige Blase mehr kommt.

Sicherheit

• Verschließ die Flasche nicht, solange es sprudelt: Das angesammelte CO₂ kann den Deckel wegschleudern.
• Brausetabletten sind keine Süßigkeiten: Bewahre sie außerhalb der Reichweite von Kindern auf. Säurebinder-Brausetabletten (z. B. „Alka-Seltzer“) enthalten Acetylsalicylsäure; nimm lieber Vitamin C.
• Trink die Mischung nicht, auch wenn die Zutaten aus der Küche stammen.
• Verschüttetes Öl macht den Boden rutschig: Arbeite auf einem Tablett und wisch mit Papier und Seife auf.
• Altöl gehört nicht in die Spüle: Füll es in ein Gefäß und bring es zum Wertstoffhof oder zur Altölsammlung.
• Wenn du ein Glasgefäß verwendest, soll es ein Erwachsener handhaben.

Die Wissenschaft dahinter

Für die Kinder

Wasser und Öl wollen sich nicht mischen: Öl ist leichter und bleibt oben, wie ein Deckel. Wenn du die Tablette hineinwirfst, macht sie im Wasser Gasblasen. Die Blasen kleben sich an kleine farbige Wassertropfen und heben sie hoch, wie Luftballons, die ein Kind hochziehen. Oben platzt die Blase, das Gas entweicht, und der Tropfen hat keinen Ballon mehr und fällt wieder hinunter. Darum steigen und sinken sie immer wieder!

Für Erwachsene

Sonnenblumenöl (Dichte ≈ 0,92 g/cm³) und Wasser (≈ 1,00 g/cm³) sind nicht mischbar: Wasser ist polar, Öl unpolar, und die Kräfte zwischen gleichen Molekülen sind größer als zwischen verschiedenen. Deshalb trennen sie sich in zwei Phasen, die weniger dichte oben. Lebensmittelfarbe ist wasserlöslich und färbt nur die wässrige Phase. Die Brausetablette enthält trockene Zitronensäure und Natriumhydrogencarbonat; beim Auflösen reagieren sie: C₆H₈O₇ + 3 NaHCO₃ → Na₃C₆H₅O₇ + 3 H₂O + 3 CO₂. Das CO₂ bildet Blasen, die gefärbte Wassertropfen mitreißen; Tropfen + Blase haben zusammen eine geringere mittlere Dichte als das Öl und steigen auf (archimedisches Prinzip). An der Oberfläche platzt die Blase, das Gas entweicht in die Luft, und der Tropfen, nun dichter als das Öl, sinkt wieder ab. Die hohe Viskosität des Öls (≈ 50-mal die von Wasser) sorgt dafür, dass sie langsam steigen und sinken und die Tropfen rund sind. Mit Natron und Essig gehört die Reaktion zur selben Familie (NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O + CO₂), läuft aber schneller ab, weil die Säure schon gelöst ist.

• Dichte: wie viel Masse in einem Volumen steckt; weniger Dichtes schwimmt auf Dichterem.
• nicht mischbar: was sich nicht vermischt: Wasser und Öl.
• chemische Reaktion: wenn sich Stoffe in neue Stoffe verwandeln, wie das Gas aus der Tablette.
• Kohlendioxid: das Gas in den Blasen: dasselbe wie in Limonade.
• Viskosität: wie „dickflüssig“ eine Flüssigkeit ist; Honig ist sehr viskos.

Nach Alter

• 5–7 Jahre: Der Erwachsene gießt das Öl ein und bereitet die Tablettenstücke vor. Das Kind gießt Wasser und Farbe ein, wirft jedes Tablettenstück hinein und zählt die Tropfen. Konzentriere dich auf „Öl ist leichter und schwimmt“.
• 8–10 Jahre: Sie machen alles selbst, messen mit dem Messbecher ab und bauen den Sockel. Lass sie die Runden stoppen und Mengen vergleichen.
• 11–12 Jahre: Lass sie die Dichte des Öls berechnen, indem sie 100 ml auf einer Küchenwaage wiegen, und ein kontrolliertes Experiment (nur eine Größe verändern) mit Tabelle und Diagramm planen.

In der Gruppe oder in der Klasse

Teams zu 3–4, eine 500-ml-Flasche pro Team (≈ 0,50 € für Öl und Tablette pro Team). Vor der Einheit: das Öl in 300-ml-Becher abmessen, die Tabletten vierteln und Tabletts verteilen. Einheit von 45 min: 10 min Erklärung mit der Frage „Was schwimmt?“, 10 min Aufbau, 20 min Runden mit Stoppuhr und Protokoll, 5 min Aufräumen (jedes Team gießt sein Öl in einen gemeinsamen Kanister). Macht den letzten Teil bei heruntergelassenen Rollläden.

Challenges

• Schaff es, dass sich zwei Farben nicht mischen: Wie würdest du das machen? (Tipp: zwei Runden mit unterschiedlicher Farbe im fallenden Tropfen.)
• Entwirf eine Lampe mit 3 Schichten (Honig, gefärbtes Wasser und Öl) und erkläre die Reihenfolge.
• Bring die Lampe mit einer einzigen Tablette 10 Minuten lang zum Laufen (Tipp: in Abständen kleine Stücke).
• Bau einen Deckel mit Strohhalm, der das Gas herauslässt, aber beim Kippen der Flasche keine Flüssigkeit verschüttet.

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