Magischer Sand, ist ein Sand, der sich weigert, nass zu werden und selbst unter Wasser völlig trocken bleibt. Der Spielspaß ist dabei garantiert, denn der Sand bildet unter Wasser skurrilste Formen aus und zeigt überdies hübsche optische Effekte. Das gilt vor allem für magischen Sand, der bunt eingefärbt ist.
Dabei bleibt der Sand völlig trocken, wovon man sich überzeugen kann, wenn man ihn wieder aus dem Wasser fischt. Diese besondere Eigenschaft nennt man hydrophob.
Hydrophob bedeutet „wasserscheu“, was bedeutet, dass solche Stoffe Wasser abstoßen. Öl ist ein gängiges Beispiel für einen solchen hydrophoben Stoff. Wenn man etwas Öl in ein Glas mit Wasser gibt, vermischt es sich nicht mit Wasser, sondern schwimmt an der Oberfläche. Magischer Sand verhält sich auf die gleiche Weise, mit einem entscheidenden Unterschied: Er geht unter.
Bekannt ist dieses Spielzeug auch unter der Bezeichnung Aqua Sand™, Magic Sand oder Zaubersand.
Das Geheimnis liegt in der Beschichtung
Der Grund dafür ist in der Beschichtung der Sandkörner zu finden. Sandkörner bestehen überwiegend aus Quarz, also Siliciumdioxid. Werden sie mit einer Substanz überzogen, die wasserabweisend ist, so wird auch der Sand wasserabweisend.
Im Sand bilden Silizium- und Sauerstoffatome dabei ein dreidimensionales Netz. Die Sauerstoffatome an der Oberfläche der Sandkörner sind jedoch mit Wasserstoff verbunden, so dass sich an der Oberfläche der Sandkörner Hydroxy(-OH)-Gruppen befinden, die Wasser nicht abstoßen, sondern anziehen.
Diese Gruppen lassen sich jedoch ersetzen, etwa mit Hilfe von Trimethylsilanol – einem Stoff auf Siliziumbasis, der Magic Sand wasserabweisend macht.
Trimethylsilanol oder ähnliche Verbindungen sind auch in Sprays enthalten, mit denen man Textilien oder Schuhe behandelt, um diese wasserabweisend zu machen. Man findet sie in jedem Drogeriemarkt und in Schuhgeschäften.
Magischer Sand: Seit den 80er-Jahren populär
Das amerikanische Spielzeugunternehmen Wham-O verkaufte magischen Sand bereits in den 80er-Jahren zunächst in den drei Farben rot, blau und gelb, verpackt in einer darauf farblich abgestimmten Flasche mit einem Flaschengeist. Zu sehen ist das Produkt in der nachfolgenden Fernsehwerbung von 1981.
Mit dem Laden des Videos akzeptieren Sie die Datenschutzerklärung von YouTube.
Mehr erfahren
Aqua Sand für Schule und für die Umwelt
Der Einsatz von hydrophobem Aqua Sand ist vielfältig. Aufgrund seiner besonderen Eigenschaften eignet er sich nicht nur als Spielzeug, sondern auch für den MINT-Unterricht an Schulen. So lässt sich eindrücklich verstehen, was es mit dem Begriff hydrophob auf sich hat. Weiterhin kann man zum Beispiel zeigen, dass hydrophober Sand zwar Wasser abstößt, aber sich mit Öl verbindet.
Zum Einsatz kam hydrophober Sand daher auch schon, um Öl zu binden, das aus havarierten Tankern ausgetreten ist. Streut man einen solchen Sand auf das an der Meeresoberfläche schwimmende Öl, verbinden sich Öl und Sand und gehen gemeinsam unter. So wird wenigstens verhindert, dass sich das Öl an Stränden sammelt. Auch andere Anwendungen von hydrophobem Sand gibt es, etwa um in trockenen Gebieten zu verhindern, dass das Wasser versickert, bevor es Pflanzen aufnehmen können. Zu diesem Zweck wird eine Schicht von hydrophobem Sand in die Erde eingezogen.
Quellen
Salem, Mohammed & Al-Zayadneh, Wasef & Cheruth, Abdul. (2010). Water Conservation and Management with Hydrophobic Encapsulation of Sand. Water Resources Management. 24. 2237-2246. DOI:10.1007/s11269-009-9549-4
https://www.thegeekpub.com/1382/how-to-make-magic-water-proof-sand/
