Wasser und Salzwasser einfrieren und auftauen

Wasser und Salzwasser einfrieren und auftauen

Wie verhält sich Wasser wenn es gefriert? Macht es einen Unterschied, ob Salz im Wasser gelöst ist? Und was passiert, wenn ein Apfel und eine Kartoffel einfrieren?
Dieses Experiment könnt ihr idealerweise an einem kalten Wintertag machen. Es funktioniert natürlich genauso gut im Tiefkühlschrank.
Das Auftauen schauen wir uns auch noch. Eigentlich ist Einfrieren und Auftauen ein ganz alltäglicher Vorgang aber dennoch faszinierend.

  • Was ihr dazu braucht: Apfel, Kartoffel oder andere Früchte, zwei Trinkgläser, Esslöffel, Wasser, Kochsalz oder Spülmaschinensalz, ggf. Gelperlen und Handykamera
  • Schwierigkeitsgrad: einfach und ungefährlich. Man braucht etwas Geduld.
  • Altersempfehlung: ab fünf Jahren

Das Video zum Salzwasser einfrieren Experiment:

So wird's gemacht:

Füllt zwei Trinkgläser mit Wasser. In das eine Glas rührt ihr etwa drei Esslöffel Salz. Dazu könnt ihr Kochsalz oder Spülmaschinensalzen verwenden. Wartet, bis sich das Salz vollständig aufgelöst hat. Das dauert eine Weile und ihr müsst umrühren.

Kochsalz in Wasser auflösen


Falls ihr Gelperlen zur Hand habt, gebt jetzt mal ein paar Gelperlen in beide Gläser.

Gelperlen Schwimm in Salzwasser


Jetzt lasst ihr die Gläser einfrieren. Das könnt ihr entweder im Tiefkühlschrank machen oder draußen, wenn es ordentlich kalt ist. Bei mir war es - 15 Grad Celsius kalt.
Wenn ihr frisches Obst habt, könnt ihr es auch gleich mit einfrieren. Ich habe zum Beispiel einen Apfel und eine Kartoffel eingefroren.

Wasser und Salzwasser frieren ein


Wie verhalten sich die Gelperlen im Salzwasser und im normalen Wasser?

Wie sehen die Wassergläser nach dem Einfrieren aus?

Wie haben sich eure Früchte verändert?

Jetzt könnt ihr die Gläser und die Früchte beim Auftauen beobachten. Stellt sie einfach auf ein Tablett ins warme Zimmer und schaut euch mal an was passiert. Das wird ein paar Stunden dauern, aber es ist interessant zu beobachten.

Gefrorene Apfel wird schrumpelig


Was passiert bei diesem Experiment und warum ist das so?

Es dauert eine Weile, bis sich das Salz vollständig aufgelöst hat. Danach ist die Lösung klar. Am Anfang habt ihr vielleicht noch ganz kleine Luftbläschen, die das Wasser trüb erscheinen lassen.

Gelperlen sinken im Wasser und schwimmen im Salzwasser. Denn Salzwasser hat eine höhere Dichte als Wasser. Der Dichteunterschied reicht aus, um die Gelperlen schwimmen zu lassen.
Was Dichte bedeutet, könnt ihr auch im Experiment mit dem Flaschenteufel sehen.

Das Einfrieren habe ich mit der Zeitrafferkamera über Nacht beobachtet. Dabei kann man sehen, dass das Wasser fast schlagartig einfriert. Das Wasser mit dem Salz friert aber nicht vollständig ein. Im Glas bleibt unten noch flüssiges Wasser übrig.

Der Apfel und die Kartoffel sind nach dem Einfrieren steinhart geworden.

Das Auftauen im warmen Zimmer hat fast den ganzen Tag gedauert. Es passiert allmählich. Das Salzwasser taut deutlich schneller auf als das Wasser. Die Gelperlen im Salzwasser sind jetzt auch untergegangen und kleiner geworden. Durch das Salzwasser verlieren die Gelperlen Wasser und werden kleiner. Dadurch steigt die Dichte der Gelperlen. Dieser Effekt heißt Osmose.

Der Apfel und die Kartoffel sind nach dem Auftauen etwas geschrumpft und sehen sehr schrumpelig aus. Sie fühlen sich matschig an. Durch die Eisbildung in den Zellen vom Apfel und von der Kartoffel werden die Zellen zerstört.

Reines Wasser gefriert bei 0 °C und wird zu Eis. Und Eis taut bei 0 °C wieder auf und wird wieder zu Wasser. Durch das gelöste Salz im Wasser erniedrigt sich der Gefrierpunkt des Wassers. Daher heißt der Effekt auch Gefrierpunktserniedrigung.

Das ist auch der Grund, warum man auf vereiste Straßen Salz streut. Dadurch taut das Eis auf und die Straße ist nicht mehr so glatt.

Was passiert, wenn Schnee schmilzt, habe ich euch an anderer Stelle gezeigt.

Um diese Phänomene geht es in diesem Experiment für Kita und Sachunterricht:

  • Lösungen in Wasser
  • Gefrierpunktserniedrigung
  • Dichte
  • Schwimmen und Sinken
  • Gefrieren und Auftauen, Schmelzpunkt

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