Experiment
Schon immer hegte ich den Verdacht, dass doch ein Quäntchen naturwissenschaftlicher Ehrgeiz in mir schlummert. Nun ist er erwacht.
Rund zwei Monate nach der Party sind die Luftballons nämlich noch immer drall! Nur bei ganz wenigen ist die Luft raus. Und die wurden nicht etwa mit irgend einem Gas-Luft-Gemisch gefüllt. Nein. Alles echte Lungen-Arbeit.
Wie lang ist die Lebensdauer von Luftballons normalerweise? Warum halten meine so lang? Kann mir das mal jemand erklären?
Am 26. November 2009 um 09:17 Uhr
Fränzi,
du hast Cementit im Speichel…
Liebe Grüsse
Am 18. Mai 2010 um 14:47 Uhr
Sehr geehrte Frau,
im scheinbar so banalen Luftballon steckt eine Unmenge an Chemie und Physik. Die Haltbarkeit eines gasgefüllten (wobei Luft selbstverständlich ebenfalls als Gas zu betrachten ist) Ballons hängt von drei Faktoren ab: Ballonmaterial, Füllungsgrad und Füllgas.
Sollte es sich bei der Abbildung um die von Ihnen benutzten Ballons handeln, fällt zunächst auf, daß sie zwar prall, aber nicht übermäßig stark befüllt sind. Damit ist das Ballonmaterial auch noch einigermaßen dick und läßt den Gasteilchen wenig Möglichkeit durch die Gummimembran zu entweichen (Diffusion, wie man in der Technik sagt), vor allem, wenn Ballons besserer Qualität benutzt wurden. Bläst man Ballons zu stark auf (Birnenform), wird die Membran deutlich dünner und damit die Diffusionsmöglichketi für Gase erhöht. Außerdem besteht bei „bis zum Anschlag” vollgepumpten Ballons das Risiko spontanen Zerplatzens, weil das Material überlastet ist und es kurz vor Erreichen der Bruchspannung zu einer sog. Fließverfestigung kommt, welche die Elastizität veringert.
Die Diffusionsgeschwindigkeit von Gasen ist nach dem sog. Grahamschen Gesetz umgekehrt proportional zur Quadratwurzel ihrer Molekülmasse, d.h. Helium mit 4 Massenheinheiten entweicht etwa gut 2,5 mal so schnell wie Luft, deren Hauptbestandteil Stickstoff mit 28 Masseneninheiten ist. Helium- und erst recht Wasserstoffballons schrumpeln daher schneller als „handgepustete”. Ein zweiter Effekt kommt noch dazu: Pumpt man einen Ballon rasch mit einem kalten Gas auf, so hat das Material wenig Zeit, sich an die gedehnte Form zu gewöhnen; es kommt häufiger zum Platzen oder zum Schrumpeln, weil die Membran u.U. ungleichmäßig dick wird. Bläst man dagegen den Ballon klassisch mit Atemluft auf, so wird er langsam mit einem angewärmten und wasserdampfhaltigen Gas gedehnt, das Material kann der ihm aufgedrängten Formänderung besser nachkommen. Dies weiß ich aus eigener Erfahrung als Karnevals-Dekorateur. Kompressoren reißen sehr häufig feine Tröpfchen von Schmieröl mit, welches den Gummi angreift und brüchig macht, daher halten maschinengepumpte Ballons i.a. weniger lange als „mundgeblasene”.
Fazit: Sie haben vermutlich gute Ware benutzt, diese nicht übermäßig gedehnt und vermutlich auch keinen großen Temperaturschwankungen ausgesetzt. Außerdem gibt es Gummimischungen, die bei geringem Füllgasverlust sich ebenfalls wieder langsam zusammenziehen, sodaß der Eindruck eines prallen Ballons erhalten belibt, auch wenn er in Wirklichkeit ein wenig kleiner geworden ist. Und zu allerletzt: Manche Ballons bestehen auch aus Material, das nach einiger Zeit im gedehnten Zustand versteift und daher nicht mehr schrumpft. Man merkt dies daran, daß ein solcher Ballon nur schwach knallt, wenn man hineinsticht.
Viel könnte man noch dazu sagen - aber vielleicht habe ich Ihnen mit dieser Grundinformation weitergeholfen. Viel Spaß beim Pusten!
Am 24. Mai 2010 um 15:17 Uhr
Sehr geehrte Frau N. N.,
zwar hat mein Vor-Kommentator Bubo Häglaux (lustiger Name - vermutlich ein Pseudonym; „Bubo“ ist der lateinische Name für „Uhu“; „hä glaux“ ist altgriechisch und bedeutet „die Eule“, aber Eulen gelten nun mal als Symbol der Gelehrsamkeit) schon vieles an wesentlichem gesagt, doch kommt meines Erachtens noch der Effekt hinzu, daß die Wandstärke eines Ballons vom Pol der Blase zum Füllstutzen hin abnimmt. Dies kommt vom Herstellungsverfahren, bei welchem ein Formkern (bei Rundballons löffelförmig) immer wieder in ein Latexbad getaucht wird, ähnlich wie beim Kerzenziehen der Docht ins Wachsbad (eine gezogene Kerze ist daher unten dicker als oben). Im weiteren Produktionsprozeß des Ballons wird das Material am Stiel der Form abgeschnitten und gerändelt. Bei den abgebildeten haltbaren Ballons war der wesentlich dünnwandigere Stutzen nicht aufgeblasen. Überbläst man einen Ballon, wird er zunächst birnenförmig (sofern der Füllstutzendurchmesser nicht zu klein ist gegenüber der Blase - ansonsten wird der Ballon vorher zerstört), bis schließlich das Material meistens kurz unterhalb des Mundstücks reißt. Es kommt zum charakteristischen Schadbild einer meridionalen Rißbildung (d.h. vom Füllstutzen zum Pol) unter gleichzeitiger Füllstutzenabsprengung, übirigens auch bei überprallen Ballons, die schon einige Zeit verknotet waren.
Wer auf die dekorativere Birnenform dennoch nicht verzichten will, braucht seine Ballons nicht zu überlasten, sondern greift zu einem kleinen Trick: Beim Aufblasen hält man zunächst die Blase mit der Hand ein wenig zusammen, zieht den Ballon vorsichtig ein Stück in die Länge und pustet langsam hinein. Dann füllt sich zuerst der „Hals“, jedoch wird dieser dabei nicht zu sehr beansprucht. Dann gibt man das Volumen der Blase frei und bläst diese zügig auf. Das Ergebnnis ist ein birnenförmiger Ballon, der nicht überblasen ist und deswegen auch recht lange halten kann, sofern er aus gutem Material besteht.
Und nun viel Freude beim Sommerfest - aber Vorsicht: Ballons auf dem Boden oder in der Sonne gehen schnell zu Bruch, erstere vermutlich aufgrund von elektrostatischen Entladungen, letztere durch Wärme und UV-Licht.