Kirschen im Wasser platzen auf - was ist die Ursache?

Das Wasser und die Osmose

• Osmose kommt überall dort vor, wo ein Stoffaustausch durch eine semipermeable Membran stattfindet. Semipermeabel bedeutet, dass die Teilchen einiger Stoffe durch die Membran hindurchtreten können, andere aber nicht, weil sie zu groß sind.
• Angenommen, ein Behälter wird durch eine semipermeable Membran in zwei Kammern unterteilt. In der einen Kammer befindet sich nur Wasser und in der anderen Kammer die gleiche Menge einer Lösung aus Wasser und Zucker. Nur die Wassermoleküle können die Membran durchdringen, die Zuckermoleküle nicht.
• Generell hat jeder Stoff das Bestreben, sich gleichmäßig in dem ihm zur Verfügung stehenden Raum zu verteilen. Da die Anzahl der Wassermoleküle in der Zuckerlösung geringer ist als in der anderen Kammer, strömt Wasser in die Kammer mit der Zuckerlösung, bis eine gleichmäßige Verteilung der Wassermoleküle auf beiden Seiten erreicht ist.
• Die Zuckermoleküle können allerdings nicht durch die Membran auf die andere Seite übertreten. Aus diesem Grund nimmt das Volumen der Zuckerlösung zu.
• Falls die Kammer mit der Zuckerlösung geschlossen ist und ursprünglich vollständig ausgefüllt war, kann sich trotz des Zuflusses von Wasser das Volumen nicht vergrößern. Dadurch entsteht ein Druck, der auf die Kammerwände wirkt. Das ist der osmotische Druck.

Warum platzen die Kirschen?

• Die Haut von Kirschen ist eine semipermeable Membran, durch die Wassermoleküle hindurchtreten können, aber nicht die Zuckermoleküle und anderen Stoffe, die im Inneren der Kirsche gelöst sind.
• Wenn Kirschen längere Zeit im Wasser liegen oder starkem Regen ausgesetzt sind, befinden sie sich in einer hypotonen, das heißt in einer geringer konzentrierten Lösung. Die Osmose setzt ein und es dringt zusätzliches Wasser in das Innere der Kirsche. Sobald der osmotische Druck zu groß wird, platzt die Kirsche auf.
• Angenommen, man legt eine Kirsche in eine Lösung, die eine höhere Zuckerkonzentration als der Saft im Inneren der Frucht hat. Die Lösung ist in diesem Fall hyperton zum Kirschsaft. Die Kirsche würde Wasser verlieren und schrumpfen.
• Wenn die Frucht in einer Lösung liegen würde, deren Konzentration der des Kirschsaftes entspricht, kommt es nicht zur Osmose. Die beiden Lösungen sind in diesem Fall isoton zueinander.