vintårer

Vintårer er fenomenet hvor væsken i et glass med vin over en viss alkoholstyrke eller brennevin stiger fra væskeoverflaten opp langs siden av glasset, for deretter å falle ned i væsken som dråper eller synke ned som «vingardiner», og deretter stige igjen.

Vintårer skyldes en Marangoni-effekt (Marangoni-Gibbseffekt): Overføring av stoff i grensesjiktet mellom to væsker forårsaket av en gradient i overflatespenning. Effekten har navn etter den italienske fysikeren Carlo Guiseppe Matteo Marangoni, som studerte oljedråper på vann, beskrevet på 1860-tallet. Vann har høyere overflatespenning enn etanol og trekker på alkoholmolekylene, og det blir en gradient i overflatespenning når etanol fordamper. Grunnet de polare egenskapene til vann og hydrogenbindingene har vann meget høy overflatespenning sammenlignet med andre væsker. Vann- og alkoholblandingen med elektriske dipoler trekkes litt kapillart opp fra væskeoverflaten opp langs sidene av glasset via adhesjonskreftene (vedhengskreftene) mellom de ladete silisiumoksidmolekylene i glasset og de interne ladningene i vann- og etanolmolekylene.

Alkohol fordamper lettere fra væsken langs siden av glasset enn vann, litt rotasjon av glasset kan bidra. Fordampning av etanol gir høyere vannkonsentrasjon og derved en gradient overflatespenning, sammenlignet med væsken nede i vinglasset. Derved trekkes vinen oppover langs siden av glasset, helt til tyngden blir så stor at den overstiger Marangonieffekten og faller ned igjen som dråper. Man kan observere hvordan væsken stiger langs glassiden over vinoverflaten, for deretter falle ned igjen, stiger og synker, og slik fortsetter det.

Hjemmeeksperimenter som viser gradienter i overflatespenning og Marangoni-effekt

I et eksperiment fyller man et glass med vann. Dryss finmalt eller grovmalt pepper på vannoverflaten, og se hvordan pepper sprer seg jevnt utover overflatehinnen. Tilsett deretter en dråp flytende såpe, for eksempel Zalo, på vannoverflaten midt i glasset og observer hva som skjer. Dråpen med såpe minsker overflatespenningen lokalt i midten av glasset. Det blir en gradient i overflatespenning som gjør at vannet flyter raskt vekk fra området med lav overflatespenning i midten av glasset til steder med høy overflatespenning langs sidene, og tar med seg pepperet. Man kan også bruke pollen, sot eller annet finpartikulært materiale som flyter på vannoverflaten grunnet overflatespenningen.

Man kan observere det samme med væsker med forskjellig overflatespenning hvis man har litt vann spredd over en flate og slipper en dråpe etanol midt i vannet, og ser hvordan vannet raskt trekker seg unna etanoldråpen.

Gradienten i overflatespenning kan også skyldes forskjellig temperatur, siden overflatespenningen varierer med temperaturen.

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg