Wie wäscht Seife?

Teaser „Wie wäscht Seife?“

Was wird vermittelt?

Was sind Tenside? Und warum können sie Fett und Schmutz lösen? Woraus kann man eine eigene Seife herstellen?

Im Experiment „Wie wäscht Seife?“ erforschen Kinder, wie und warum Seife unsere Hände wirklich sauber macht. Ausgangspunkt ist eine UV-Lampe, die zeigt: Auch scheinbar saubere Hände können mit unsichtbarem Schmutz oder Krankheitserregern belastet sein. In einem ersten Versuch wird deutlich, dass Wasser allein nicht reicht – erst durch die Zugabe von Seife werden die Schmutzpartikel von der Wasseroberfläche verdrängt. Ein Erklärfilm verdeutlicht, wie Seifenteilchen (Tenside) die „Haut des Wassers“ durchbrechen und so Fett und Schmutz lösen. Anschließend stellen die Kinder eine eigene Seifenemulsion mit Aschelauge und Öl her – wie es schon die Sumerer vor 5.000 Jahren taten. Am Ende wird erklärt, wie Tenside wirken und warum Seife für das Bekämpfen von Viren und Bakterien so wichtig ist. Im optionalen Expertentest lernen die Kinder, auf welchen Wegen Krankheitserreger übertragen werden können und wie man Ansteckungen durch Hygienemaßnahmen verhindern kann.

Direkt zum Experiment

Schritt-für-Schritt-Anleitung für den Einsatz im Unterricht

Dauer: ca 30-40 Minuten

Lernziel: Die Schülerinnen und Schüler verstehen, wie Tenside (Seife) Verschmutzungen entfernen und wie aus Asche, Lauge und Öl eine seifenartige Emulsion entstehen kann.

Einstieg

Die Lernenden betreten das Virtual Lab und folgen der Einführung von Dr. Blubber. Sie sehen eine Animation, die zeigt, wie eine spezielle UV-Lampe zur Hygienekontrolle unsichtbare Verschmutzungen sichtbar macht.

Schritt 1: Materialien auswählen

Nun suchen die Lernenden die benötigten Materialien im virtuellen Materialschrank.
  • zwei Glasstäbchen
  • eine Schüssel
  • zwei Bechergläser
  • eine Magnetheizplatte
  • zwei Magnetstäbchen
  • einen großen Plastikbecher mit Holzasche
  • pH-Papier
  • einen Trichter
  • einen Filter
Hinweise helfen den Lernenden bei der Auswahl.

Schritt 2: Wie wirkt Seife?

Im Quiz erfahren die Lernenden, dass man Wasser und Seife für die Reinigung der Hände benötigt. Im Experiment füllen sie Wasser in eine Schüssel und streuen Pfeffer (symbolisiert „Schmutz“) hinein. Der Pfeffer bleibt auf die Wasseroberfläche (der „Haut“ des Wassers). Danach bringen sie einen Tropfen Flüssigseife am Glasstab an und tauchen ihn ins Wasser. Sie beobachten: Die Pfefferteilchen werden weggedrängt und sinken — ein sichtbarer Hinweis auf die Wirkung von Tensiden.

Schritt 3: Erklärung der Tensidwirkung

Die Tensidwirkung wird in einem kindgerechten Erklärfilm erläutert: Tenside besitzen einen wasserliebenden „Kopf“ und einen „fettliebenden“ Schwanz. Der Kopf schiebt sich zwischen die Wassermoleküle an der Oberfläche. Dadurch verringert sich die Oberflächenspannung und Wasser kann z. B. leichter in ein Kleidungsstück eindringen und Schmutz herauswaschen.

Schritt 4: Wasser erhitzen

Die Lernenden erfahren, dass die Menschen schon vor 5.000 Jahren eine Vorform von Seife kannten. In der Asche steckt ein Stoff, den man für die Herstellung von Seife braucht. Im Experiment erhitzen die Lernenden Wasser mithilfe von Magnetheizplatte und Magnetstäbchen.

Schritt 5: Lauge aus Asche und heißem Wasser herstellen

Mit dem heißem Wasser lösen sie den (noch unbekannten) Stoff aus der Asche: Sie geben die Asche ins heiße Wasser und lassen das Ganze 10 min (Zeitraffer) rühren. So entsteht die für die Seifenherstellung benötigte Lauge.

Schritt 6: pH-Test

Die Lernenden testen, ob aus dem Gemisch wirklich Lauge entstanden ist und wie stark sie ist. Dazu wird der pH-Wert der Lauge ermittelt, indem ein pH-Teststreifen in die Flüssigkeit getaucht wird. Im Quiz vergleichen die Lernenden die dunkelblaue Färbung des Teststreifens mit dem Farbcode. Es werden unterschiedliche Farb-Bedeutungen erläutert und es bestätigt sich, dass die Flüssigkeit eine starke Lauge ist (ph-Wert etwa 10). Damit lässt sich Seife herstellen. Anschließend filtern sie die Lösung digital durch Trichter und Filterpapier in ein sauberes Becherglas.

Schritt 7: Lauge filtern und erhitzen

Nun soll die Lauge von der Asche abgetrennt werden. Ein Trichter und ein Papierfilter werden auf ein Becherglas gesetzt und die abgekühlte Lauge wird hineingegossen. Die gefilterte Lauge wird mit dem Magnetstäbchen auf der Magnetheizplatte für 10 min (Zeitraffer) geköchelt.

Schritt 8: Öl zugeben und Emulsion bilden

Die Lernenden geben etwas Öl zur reduzierten Laugenflüssigkeit und rühren die Mischung mit dem Glasstäbchen um, bis eine trübe Emulsion entsteht — das Öl wurde verseift. Im Quiz wird gefragt, woran man erkennt, dass es sich wirklich um eine Seifenemulsion handelt. Die richtige Antwort ist: Wenn man ein paar Tropfen davon mit Wasser mischt und die Mischung schüttelt, entsteht Schaum als Anzeichen für eine Seifenemulsion.

Schritt 9: Erläuterung der Seifenwirkung

Ein Erklärfilm zeigt die Wirkung von Tensiden: Tenside umhüllen Schmutzteilchen, die oft Fett enthalten. Die „Schwanzenden“ der Tenside lagern sich an Schmutzteilchen an und die wasserliebenden „Kopfenden“ der Tenside können so den Schmutz leicht wegspülen. In einer Rückkehr zur Ausgangsgeschichte wird mithilfe der UV-Lampe gezeigt, dass die Hände nach dem Waschen mit Seife wirklich sauber sind. Die Kinder wissen, wie Seife funktioniert, wie man sie herstellt und warum sie so wichtig ist.

Schritt 10: Aufräumen

Die Lernenden entscheiden, ob sie das virtuelle Labor selbst aufräumen oder dies automatisch erledigen lassen möchten. Wenn sie sich für das selbstständige Aufräumen entscheiden, müssen sie die benutzten Materialien korrekt sortieren.

Expertentest (optional)

In einer Zuordnungsaufgabe untersuchen die Lernenden, welche Übertragungswege Krankheitserreger nehmen können und wie man ihre Übertragung verhindern kann. Sie sehen Bilder mit möglichen Übertragungswegen und ordnen jedem Weg das passende Gegenmittel zu, etwa gründliches Händewaschen, das Tragen einer Maske, Schutz vor Insekten oder den Umgang mit kontaminiertem Wasser und Lebensmitteln. Dr. Blubber gibt zu jeder Antwort erläuterndes Feedback. Die Lernenden erhalten ein Expertendiplom, wenn sie den Test vollständig bis zum Ende durchführen.

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