Marangoni-effect

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Het Marangoni-effect bij een glas wijn met een alcoholpercentage van 13,5% is goed te zien in diens schaduw.

Het Marangoni-effect ofte het tranen van wijn (ook wel aangeduid als het Gibbs-Marangoni-effect), is het verschijnsel dat kan worden waargenomen wanneer een glas met alcoholhoudende drank een tijdje blijft staan. Het ziet eruit als een ring aan de binnenkant van een glas net boven het vloeistofoppervlak waarvan kleine druppels vallen. Het temperatuursafhankelijk Marangoni-effect wordt ook wel thermo-capillaire convectie genoemd.

Het effect werd genoemd naar de Italiaanse natuurkundige Carlo Marangoni, die er zijn doctoraatsthesis over schreef (1865).[1]

Verklaring[bewerken]

Dit effect is een gevolg van het feit dat ethanol een lagere oppervlaktespanning heeft dan water. Als ethanol wordt gemengd met water, zal het gedeelte met een hogere oppervlaktespanning harder aan de omringende vloeistof trekken dan het gedeelte met een lagere oppervlaktespanning (capillaire werking). Dit is het geval wanneer een glas met alcoholhoudende drank een tijdje blijft staan. Aan het oppervlak van de vloeistof zullen moleculen ontsnappen aan de vloeistof (verdamping). Aangezien ethanol een lager kookpunt (78°C) heeft dan water (100°C), zal er proportioneel meer ethanol verdampen dan water. Hierdoor wordt aan ditzelfde oppervlak het ethanolpercentage lager dan in het glas zelf en doordat watermoleculen sterkere intermoleculaire krachten met elkaar aangaan dan ethanol (meer en sterkere waterstofbruggen en een groter dipoolmoment), zal er aan het oppervlak een grotere spanning ontstaan en vloeistof uit het glas omhoogzuigen. Aangezien ditzelfde oppervlak niet meer vloeistof kan bevatten, zal de vloeistof langs de rand van het glas omhoog kruipen. Dit is de ring die zichtbaar is in het glas. De vloeistof zal als het te veel omhoog kruipt onder invloed van de zwaartekracht weer in druppelvorm naar beneden terugvloeien.

Bronnen, noten en/of referenties
  1. (en) J. Thomson (1855) – On certain curious Motions observable at the Surfaces of Wine and other Alcoholic Liquors, Philosophical Magazine, 10, pp. 330-333