Wenn unser Essen ein wenig langweilig schmeckt, nehmen wir den Salzstreuer und salzen nach. Dabei schütteln die meisten Menschen den Salzstreuer automatisch ein paar Mal, bevor sie ihn kippen – aber warum? Und ist das wirklich notwendig? Spanische Forscher sind der Sache nun auf den Grund gegangen.
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Salz gehört, wie Reis oder Sand, zu den so genannten granulären Materialien. Sie bestehen aus mehr der weniger gleichartigen Teilchen, die sich, je nach Perspektive, einerseits wie eine Flüssgkeit verhalten können, indem sie beispielsweise durch kleine Öffnungen fließen und ihre Form an einen Behälter anpassen. Andererseits aber haben sie auch Eigenschaften eines Feststoffs, denn ihr Volumen ist konstant, und ihre Form kann ebenfalls gleich bleiben, wie beispielsweise bei Sandskulpturen.
Und genau das macht das Verhalten eines granulären Materials so schwierig. Eines der typischen Eigenschaften ist beispielsweise die Entstehung von bogenförmigen Blockaden, wenn Salz oder ein anderer granulärer Stoff durch eine Engstelle fließt. Die Teilchen verkeilen sich und der gebildete Bogen ist so stabil, dass auch das nachdrängende Material ihn nicht durch bloßen Druck beseitigen kann. Eine solche Blockade sorgt beispielsweise in industriellen Prozessen häufig für Störungen – kann aber auch im heimischen Salzstreuer auftreten.
Im letzten Jahrzehnt haben zahlreiche Forscher versucht, die Mechanismen und Ursachen solcher Blockaden in der Natur aufzuklären. Doch trotzdem bleiben bis heute viele Fragen unbeantwortet. Iker Zuriguel von der Universität von Navarra hat nun eine der einfachsten Blockaden im Labor untersucht: Ein kleines Silo gefüllt mit sphärischen Partikeln und einer runden Öffnung am Boden.
Eine Frage die sich der Wissenschaftler stellte, war beispielsweise: Wenn Partikel und Öffnung immer die gleiche Größe behalten, ereignet sich die Blockade immer nach der gleichen Anzahl der durchfallenden Teilchen? Seine Antwort darauf: Ganz klar Nein. Verstopfungen traten mal nach zehn, mal erst nach 10.000 durchgeflossenen Teilchen auf.
Eine Gesetzmäßigkeit allerdings zeigte sich in den Experimenten: Einer der wichtigen Faktoren für das Entstehen einer Blockade ist das Verhältnis zwischen dem Radius der Öffnung und dem der Partikel. Ist die Öffnung mehr als fünf Mal so groß wie die Teilchengröße, können keine Blockaden entstehen. Für den Salzstreuer am Tisch eine schlechte Nachricht: denn seine Löcher sind weniger als halb so groß, wie sein müssten um ein ungehindertes Durchfließen zu gewährleisten. Demnach ist das prophylaktische Schütteln keineswegs ein sinnloser Halbautomatismus sondern durchaus nötig, um die Salzkörner ungehindert auf unser Essen rieseln zu lassen.
(Elhuyar Fundazioa, 27.06.2006 – NPO)
