Wenn Tropfen tanzen

us | Ein Tröpfchen Wasser, das auf ­eine heiße Herdplatte fällt, springt ­zunächst wild hin und her bevor es verdampft. Dieser Effekt heißt Leidenfrost-Effekt, benannt nach dem 1794 verstorbenen Mediziner Johann ­Gottlob Leidenfrost. Ist die Oberfläche, auf die ein Tropfen fällt, deutlich heißer als die Siedetemperatur der Flüssigkeit, entsteht ein kleines Dampfpolster, das den Tropfen kurzzeitig anhebt. Wie so oft im Leben sind die Details dieses physikalischen Vorgangs jedoch komplizierter. Ein Team mexikanischer und französischer Forscher hat nun untersucht, was passiert, wenn man Tropfen zweier unterschiedlicher Flüssigkeiten gleichzeitig auf einer heißen Oberfläche tanzen lässt. Sie beobachteten, wie Tröpfchen der ­eigentlich mischbaren Flüssigkeiten voneinander abprallten, anstatt sich miteinander zu vermischen. Verantwortlich hierfür ist ihre unterschiedliche Siedetemperatur, die zu einem doppelten Leidenfrost-Effekt führt. Zwischen heißerem und kälterem Tropfen bildet sich ein weiteres Dampfpolster, das die Tropfen aufeinanderstößt, bis der niedrig siedende Tropfen eine gewisse Größe unterschreitet und sich im Größeren auflöst. Handelt es sich um zwei nicht mischbare Flüssigkeiten wie Toluol und Wasser, vereinigen sich die Tropfen zwar, die Phasen bleiben jedoch getrennt. Ein dreifacher Leidenfrost-Effekt entsteht, wenn die Siedepunktdifferenz zweier Tropfen sehr groß ist. Wenn der niedrig siedende Tropfen die kritische Größe unterschreitet und sich mit dem höher siedenden vereinigt, zerreißt es den Tropfen in einer regelrechten Explosion. Dies konnten die Wissenschaftler am Beispiel von Chloroform und Ethylenglykol mit einer Siedepunktdifferenz von gut 130 °C beobachten. Einen solch spektakulären Effekt bekommt man zu Hause beim Nudeln kochen natürlich nicht zu sehen. |