11. Überschichtung von Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte


Eine möglichst dickwandige Plastflasche wird zu einem Drittel mit Kohlenstofftetrachlorid gefüllt. Nachfolgend überschichtet man diese Flüssigkeit bei schräggehaltener Flasche vorsichtig mit destilliertem Wasser, so daß die Flasche mit einem Drittel gefüllt ist. Schließlich gießt man langsam Paraffinöl oder ein anderes farbloses Öl ein, so daß die Plastflasche bis etwa 2 cm unter die Öffnung gefüllt ist. Da alle drei Stoffe farblos sind, kann man die Trennschichten aus größerer Entfernung nicht erkennen, es scheint sich eine homogene Flüssigkeit in der Flasche zu befinden.
Nun werden an je einem dünnen Faden (Zwirn) ein Metallstück (z.B. eine große Mutter einer Metallschraube), ein Stück Kokosnußschale, ein Stück Hartholz (Buche oder Eiche) und ein Stück Kork befestigt. Alle Teile sollten wegen der Sichtbarkeit möglichst groß sein, müssen aber durch die Flaschenöffnung passen.
Diese Körper werden nun in der angegebenen Reihenfolge in die Flasche eingeführt. In jedem Falle darf das andere Ende des Fadens nicht in die Flasche gelangen, damit die Körper nach dem Experiment wieder herausgezogen werden können.
Der Metallkörper sinkt bis zum Boden der Flasche. Die Kokosschale durchdringt die beiden oberen Flüssigkeiten, um danach auf dem Kohlenstofftetrachlorid zu schwimmen. Das Hartholzstück durchfällt das Paraffinöl, um dann auf der Wasseroberfläche zu schwimmen. Der Kork schwimmt bereits auf der Öloberfläche (siehe Bild).
Diese Ergebnisse sind leicht zu erklären, wenn man die Dichten der eingetauchten Körper mit den Dichten der Flüssigkeiten vergleicht. Das Metallstück besitzt eine Dichte, die größer als die aller Flüssigkeiten ist. Die Kokosschale hat eine größere Dichte als Wasser, jedoch eine kleinere als Kohlenstofftetrachlorid usw. Die Dichte von Kork ist kleiner als die aller Flüssigkeiten.
Nach dem Herausziehen der Tauchkörper kann die Flasche verschlossen und für die nachfolgenden Experimente aufbewahrt werden. Selbst nach einigen Jahren treten an den Grenzflächen der Flüssigkeiten nur geringfügige Durchmischungen auf.