Vrij Nederland. Boekenbijlage 1981

Peper rent over het water

Rob Sijmons, tekening Frederique Thomassen

We vervolgen onze proefjes over de oppervlaktespanning, de kracht die voor een soort kleeflaag op het water zorgt. Neem een vaatwasbak en vul die met water. Pak de pepermolen en maal wat peper, en wel zo dat er over het hele wateroppervlak gekneusde peper terecht komt. Het meeste daarvan blijft drijven.

We gaan stevig in het water roeren. Daardoor wordt de oppervlaktespanning gebroken: je ziet nu het meeste peper zinken.

Giet de bak leeg, spoel hem goed om, en vul hem opnieuw met water en gemalen peper (op het oppervlak). In het midden laat je een paar druppels vaatwasmiddel vallen. De gemalen peper rent over het water naar de rand van de wasbak. Alleen daar kunnen de stukjes blijven drijven. In het midden is de oppervlaktespanning gebroken door de zeep uit het vaatwasmiddel.

In dat midden zal vers gemalen peper ook niet meer drijven. Toon het maar aan: even wat peper midden boven de bak malen, en ziedaar.

Oppervlaktespanning ontstaat door de kracht waarmee watermoleculen elkaar aantrekken. Maar meestal raakt het wateroppervlak ook andere stoffen. Dan is ook van belang: de kracht waarmee de moleculen van die andere stof de watermoleculen aantrekken. Of zelfs: afstoten.

Tussen lucht en water bestaat weinig aantrekking. Daarom zal een waterdruppel ook z'n vaste vorm houden.

Tussen glas, metaal en aardewerk enerzijds en water aan de andere kant bestaat wel een behoorlijke aantrekkingkracht. Daarom trekt het wateroppervlak aan de rand van een glas altijd een beetje omhoog. Daarom ook vervloeit een druppel water op de bodem van een glas, bord of pan, Probeer het maar.

Maar neem nu eens een chocoladereep, leg die op de aanrecht, met de platte kant boven. Vul een theelepeltje met water en laat daarvan een druppeltje op het chocolade-oppervlak lekken. Dan zie je dat het een perfecte bolle druppel blijft. Vet stoot namelijk water af. Op die manier kun je zelfs spreken van een versterking van

[p. 69]

de oppervlaktespanning.

Vet - dat water afstoot - en hout - dat water aantrekt - zullen zich aan het wateroppervlak verschillend gedragen. Neem een breed glas en vul dat tot een centimeter onder de rand met water. Pak een paar tandenstokers of cocktailprikkers en snij die in stukjes van ongeveer een halve centimeter. Strooi de stukjes in het glas. Na enige tijd zie je dat de stukjes hout naar de buitenkant drijven.

Neem wat kaarsvet, maak daar kleine stukjes van, en werp die ook in dat glas. Zij gedragen zich precies omgekeerd: ze hebben de neiging om bij elkaar te komen in het midden van het wateroppervlak.

De verklaring is als volgt. Het vet stoot het water af. Met andere woorden: het water tussen de stukjes kaarsvet wordt als het ware een beetje weggedrongen. Zo krijgen ze de neiging om naar elkaar toe te gaan. Bij de stukjes hout gaat het precies omgekeerd.

Je zou verwachten dat je, als hout, ook stukjes lucifer zou kunnen gebruiken. Probeer het maar: je zult zien dat het niet lukt. De verklaring is heel eenvoudig: om een lucifer goed te laten branden is het hout enigszins doordrenkt met een brandbare stof. Een soort vet.

Voor een van de volgende proefjes is het makkelijk om wat plastic wegwerpbekertjes te hebben. Als er in de tussentijd bekertjes van kant-en-klaar toetjes overblijven, maak ze dan schoon en bewaar ze.