Experiment des Monats

• Wasser
• Speiseöl
• Gemüse: Karotte, rote Rübe, Tomate (eventuell als Tomatenmark), andere rote und orange Gemüsesorten
• Mehrere, kleine Gläschen (2 pro Gemüsesorte)
• Gemüsereibe
• Ein Löffel pro Gemüsesorte

• Reibe die Karotte und die rote Rübe mit einer Gemüsereibe möglichst fein. Achtung: Rote Rüben färben stark ab. Trage daher am besten Gummihandschuhe.
• Gib jeweils eine kleine Menge der geriebenen Karotte in zwei Gläschen.
• Verteile anschließend etwas von der geriebenen roten Rübe auf zwei weitere Gläschen.
• Gib dann auch etwas Tomatenmark in zwei Gläschen.
• Wähle von jeder Gemüsesorte ein Gläschen aus und gib etwas Wasser dazu:
  • ein Gläschen mit Karotte,
  • ein Gläschen mit roter Rübe,
  • ein Gläschen mit Tomatenmark.
     
• Gib in die drei übrigen Gläschen etwas Speiseöl.
• Rühre den Inhalt der Gläschen vorsichtig um. Achte darauf, dass du weder die Gemüsesorten noch Wasser und Öl miteinander vermischst.
• Beobachte genau: Was kannst du erkennen? Was hat sich verändert?
• Lass die Gläschen über Nacht stehen. Beobachte die Gläschen am nächsten Tag erneut. Welche Veränderungen kannst du nun feststellen? 

Bei den Gläschen mit Speiseöl dauert es einige Zeit, bis eine Veränderung sichtbar wird. Nach einer Nacht hat sich das Öl im Gläschen mit Tomatenmark orange und jenes mit den Karottenraspeln gelblich verfärbt. Das Öl im Gläschen mit der roten Rübe bleibt hingegen nahezu unverändert und so hell wie zu Beginn.

Das Wasser verfärbt sich durch die Karottenraspeln nicht, sondern wird lediglich leicht trüb. Im Gläschen mit Tomatenmark nimmt es eine leicht orange Färbung an. Bei der roten Rübe ist die Veränderung hingegen sofort deutlich sichtbar: Das Wasser färbt sich rosa.

Werden die festen Bestandteile anschließend vorsichtig aus den Gläschen abgeseiht und die jeweils zusammengehörenden Flüssigkeiten aus Wasser und Öl zusammengeschüttet, zeigt sich deutlich, dass sich die beiden Flüssigkeiten nicht miteinander vermischen. Das Öl schwimmt auf dem Wasser.

Auf dem Bild ist der Versuch mit der roten Rübe, in der Mitte jener mit dem Tomatenmark und rechts der Versuch mit der Karotte zu sehen.

Gemüsesorten enthalten viele verschiedene Farbstoffe. Manche dieser Farbstoffe sind wasserlöslich (hydrophil), manche sind fettlöslich (hydrophob).

Die roten Farbstoffe in der roten Rübe sind wasserlöslich. Deshalb färbt sich das Wasser rosa. Das Öl bleibt unverändert. Die orangenen Farbstoffe in der Karotte sind fettlöslich. Darum färben sie das Öl gelblich. In anderen Gemüsesorten, wie Paradeisern, gibt es mehrere Farbstoffe und diese verhalten sich unterschiedlich. Daher färbt das Tomatenmark sowohl das Wasser als auch das Öl.

Gemüse enthält viele verschiedene Stoffe, so auch Farbstoffe. Aber nicht jeder rötliche Farbstoff verhält sich gleich.

Die 3 Farbstoffe rechts gehören dazu. α-Carotin ist der wichtigste Farbstoff in der Karotte. Lycopin ist der wichtigste Farbstoff in Paradeiser und Betanin der wichtigste Farbstoff in roten Rüben.

Die beiden ersten bestehen aus sehr langen Ketten, die nur Kohlenstoff- und Wasserstoffatome enthalten. Diese Ketten sind den Ketten von Fetten sehr ähnlich. Daher lösen sich diese Farbstoffe gut in Fetten. Wir Chemiker*innen nennen das auch unpolar.

Betanin hingegen sieht ganz anders aus als die ersten beiden. Es enthält auch Stickstoff- und Sauerstoffatome. Dadurch ist es ein wasserlöslicher Stoff. Solche Stoffe nennen wir Chemiker*innen polar. 

„Gleiches löst sich in gleichem“ wussten schon die Alchemisten im Mittelalter, auch wenn sie die genauen Strukturen der Stoffe nicht kannten.