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Badewannen-Physik: Warum macht Seife Schaum?

Wenn man Seife mit Wasser mischt, schäumt sie. Das gilt für ein Seifenstück ebenso wie für Duschgel und Spülmittel. Doch wie entsteht Seifenschaum, und wieso ist er immer weiß?
Schaum in der BadewanneLaden...

Um zu verstehen, warum Seife Schaum bildet, hilft es, sich ein Glas Wasser vorzustellen. Rührt man mit einem Löffel um, bilden sich Luftblasen im Wasser, die zur Oberfläche aufsteigen und dort zerplatzen. Gibt man nun Seife dazu, bleiben die meisten der aufsteigenden Luftbläschen von dem Seifenwasser umschlossen, und es bildet sich eine Schicht Seifenschaum.

Dafür sind so genannte Tenside in der Seife verantwortlich, ohne die unsere Hände oder das Geschirr nicht sauber werden würden. Tensidmoleküle entstehen bei der Seifenherstellung, wenn man Öle oder Fette mit einer Lauge versetzt. Sie bestehen sowohl aus einem Fett anziehenden als auch aus einem Wasser anziehenden Molekülteil: Eine Kette aus Kohlenwasserstoffen bindet organische Reste wie Fett und Staub, und ein wasserlösliches Endstück ermöglicht es, den Schmutz anschließend im Wasser abzuspülen.

Ohne Seife ist die Oberfläche des Wassers im Glas gespannt wie ein ausgedehntes Stück Frischhaltefolie. Im Seifenwasser drängen sich die Tensidmoleküle jedoch zwischen die Wassermoleküle, indem sie ihre Fett anziehenden Ketten aus dem Wasser hinausstrecken, während die Wasser liebenden Köpfe im Wasser verbleiben. Dadurch lässt die Oberflächenspannung nach. Steigt nun eine Seifenblase zum Flüssigkeitsrand, platzt sie nicht, sondern bleibt in der Seifenlösung gefangen. Mit der Zeit sinkt das Seifenwasser nach unten ab, so dass die Luft entweichen kann und der Schaum langsam verschwindet.

Schaumschläger: Naturseife, Waschmittel und Co.

Für eine handwerklich hergestellte Naturseife setzen Produzenten, ob Profis oder Laien, meist pflanzliche Öle und Fette ein und kochen sie mit Natronlauge, einer Chemikalie, die zum Beispiel in Rohrreinigern enthalten ist. Diesen Prozess nennt man Seifensieden. In besonders hautpflegenden Naturseifen ist ein Überschuss an Fetten vorhanden, die nicht mit der Natronlauge zu einem Seifentensid reagieren. Wie viel eine Naturseife schäumt, hängt davon ab, welche Fette eingesetzt werden. Kokosfett und Rizinusöl produzieren beispielsweise besonders viel Schaum.

Noch stärker schäumen Flüssigseifen und Shampoos, die keine traditionellen Seifentenside enthalten, sondern Tenside aus synthetisch produzierten Fettsäuren, so genannte waschaktive Substanzen. In der Liste der Inhaltsstoffe erkennt man sie zum Beispiel an den Bezeichnungen "sodium laureth sulfate" (zu Deutsch: Natriumlaurylethersulfat) oder "ammonium lauryl sulfate" (Ammoniumlaurylsulfat). In Waschmitteln für Textilien findet man heutzutage fast ausschließlich waschaktive Substanzen, da Seifentenside in hartem Wasser flockige weiße Kalzium- und Magnesiumsalze bilden – die "Kalkseife" – und die Schaumbildung verhindern. Außerdem sorgen sie für ein basisches Milieu, das die Textilfasern schädigen kann. Ein kleiner Seifenanteil ist in Waschmittelrezepturen allerdings oft enthalten, damit es nicht zu sehr schäumt.

Warum ist Seifenschaum weiß?

Ob Naturseife, Waschmittel oder Duschgel – der Schaum ist immer weiß, auch wenn das Produkt selbst farbig ist. Farben kommen zu Stande, indem das einfallende Licht entweder ganz oder teilweise von einem Gegenstand aufgenommen (absorbiert) oder abgelenkt (gestreut) wird. Jede Farbe entspricht dabei einer bestimmten Wellenlänge des Lichts. Die Sonne sendet Licht mit allen Wellenlängen aus und erscheint deshalb weiß. Trifft Sonnenlicht auf die vielen unterschiedlich großen Seifenblasen in einer Schaumschicht, wird kaum etwas davon absorbiert. Der Großteil des Lichts wird stattdessen an den gewölbten Oberflächen der Bläschen in alle möglichen Richtungen gestreut. Dabei treffen die abgelenkten Lichtstrahlen auf die umliegenden Blasen und werden weiter gestreut. So werden fast alle Wellenlängen zurückgeworfen, und unser Auge nimmt die Farbe des Seifenschaums als weiß wahr. Selbst der rosa Badeschaum beschert uns daher weiße Schaumberge in der Wanne.

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