Water kleuren met rode wijn

1.Onderzoeksvraag

Indien we een glas wijn en een glas water hebben, hoe kunnen we dan dit water kleuren met de wijn, zonder de glazen aan te raken?

2.Voorbereiding

a.Begrippen als achtergrond voor experiment

• Wet van de communicerende vaten = Een regel uit de natuurkunde die aangeeft dat in open vloeistofreservoirs, die voor de vloeistof onderling onder het vloeistofniveau zijn verbonden, het vloeistofpeil altijd even hoog staat.
• Adhesie = Een onderlinge aantrekkingskracht tussen ongelijke moleculen, zonder dat er sprake is van een chemische binding.
• Cohesie = Een onderlinge aantrekkingskracht tussen gelijk moleculen, zonder dat er sprake is van een chemische binding. We hebben hier te maken met intermoleculaire krachten

b.Materiaal + stoffen

• 2 glazen
• Keukentouw
• Visdraad (of andere nylondraad)
• Schaar
• Rode wijn
• Water

c.Opstelling (foto)

3.Uitvoeren

a.Werkwijze

1. Vul één glas voor 3/4^de met rode wijn. Vul het tweede glas voor een kwart met water.
2. Knip een stuk keukentouw af, zo lang dat het zowel het water als de wijn tegelijk kan raken.
3. Verbind met het touw de twee vloeistoffen.
4. Neem over een tijdsspanne van enkele uren waar.
5. Voer dezelfde opstelling uit, maar vervang het keukentouw door visdraad.

b.Waarneming (+ foto’s)

4.Reflecteren

De wet van communicerende vaten stelt dat wanneer twee vaten met elkaar verbonden zijn, deze na verloop van tijd gelijk zullen zijn in niveau.In dit geval wordt de wijn overgedragen door het touw. Dit is namelijk opgebouwd uit cellulose, wat gemakkelijk water opneemt. Door bepaalde krachten (adhesie en oppervlaktespanning) zal de wijn in het touw dringen en heel traag omhoog gezogen worden. Aangezien het niveau van de wijn hoger is dan die van het water, zal de druk langs deze kant groter zijn dan aan de kant van het water. Nadat de wijn het hoogste punt in het touw bereikt heeft, zal de wijn door het touw naar beneden dalen tot in het water. Op deze manier wordt er wijn overgedragen.

Vanaf het moment dat de niveaus gelijk zijn gesteld aan elkaar, zal de druk langs de wijnkant even groot zijn als de druk aan de waterkant, waardoor de toestand stabiel wordt.

Het verschil tussen het keukentouw en de visdraad valt te verklaren door polariteit van beide draden. Keukendraad is opgebouwd uit cellulose. Dit is polair en zal dus goed polaire moleculen kunnen absorberen (kijk maar naar een blad papier, wat ook opgebouwd is uit cellulose). Visdraad is echter opgebouwd uit stoffen als nylon en polyethyleen. Het is apolair en zal dus slechts zeer zwakke intermoleculaire bindingen vormen met het water.

Verder is het keukendraad opgebouwd uit zeer fijne draadjes, waardoor er een groter contactoppervlak is waaraan het water zijn adhesiekrachten op kan uitoefenen.