Kristallbaum selber machen: Ein Weihnachtsbaum aus Salzkristallen

Ein Kristall ist ein fester Stoff, dessen kleinste Teilchen in einer ganz regelmäßigen Ordnung nebeneinander liegen. Kochsalz, Zucker, Eis und viele Edelsteine bestehen aus Kristallen. Einen Kristallbaum nennt man einen kleinen Baum, an dessen Zweigen solche Kristalle entstehen. Mit dieser Anleitung baust du einen Kristallbaum aus Pappe und Salz, wie ihn auch das Chemie-Lernportal LEIFIchemie für die Adventszeit vorschlägt. Du brauchst dafür nur Dinge, die es in fast jeder Küche gibt. Nebenbei erfährst du, wie das Salzwasser in der Pappe nach oben steigt und warum die Kristalle zuerst an den Spitzen erscheinen.

Wichtig ist, dass die Pappe Wasser aufsaugt. Glänzende, bedruckte Pappe, wie sie außen an vielen Verpackungen ist, hat eine dünne Schicht aus Kunststoff oder Lack. Durch diese Schicht kommt das Salzwasser nicht hinein. Ob deine Pappe geeignet ist, prüfst du, indem du einen Tropfen Wasser darauf gibst. Zieht der Tropfen nach kurzer Zeit ein und die Pappe wird dunkler, ist sie richtig.

Wie macht man einen Kristallbaum?

1. Den Baum aufzeichnen

Zeichne mit dem Bleistift einen Tannenbaum auf die Pappe. Er sollte etwa 12 Zentimeter hoch und unten etwa 9 Zentimeter breit sein. Gib ihm an den Seiten drei oder vier Stufen mit Zacken, denn an jeder Spitze bilden sich später besonders viele Kristalle. Unten zeichnest du einen kurzen, breiten Stamm. Der Stamm steht später im Salzwasser.

2. Zwei gleiche Bäume ausschneiden

Schneide den Baum aus. Leg ihn dann als Schablone auf den Rest der Pappe und fahr mit dem Bleistift um ihn herum. Eine Schablone ist eine Form, die man zum Abzeichnen benutzt, damit mehrere Teile genau gleich werden. Schneide auch den zweiten Baum aus. Jetzt hast du zwei Bäume, die genau gleich groß sind.

3. Die Bäume einschneiden

Zeichne auf beide Bäume eine Linie genau in der Mitte, von der Spitze bis zum Stamm. Den ersten Baum schneidest du auf dieser Linie von unten bis zur Mitte ein. Den zweiten Baum schneidest du von oben bis zur Mitte ein. Die Schlitze sollen nicht breiter sein als die Pappe dick ist, sonst wackelt der Baum später. Bei dicker Pappe hält wer dir hilft den Baum fest, während du schneidest.

4. Die Bäume zusammenstecken

Schieb den Baum mit dem Schlitz von oben über den Baum mit dem Schlitz von unten, bis die beiden Schlitze ineinanderstecken. Die beiden Bäume stehen jetzt über Kreuz und bilden einen Baum mit vier Seiten. So kann er allein stehen. Stell ihn kurz auf den Tisch und prüfe, ob er gerade steht.

5. Die Spitzen anmalen

Wenn du bunte Kristalle möchtest, malst du mit den Filzstiften die Spitzen und Ränder der Zweige an. Male nicht den Stamm an, denn er steht später im Salzwasser. Die Farbe wird mit dem Wasser nach oben getragen und kann die Kristalle an den Spitzen leicht färben. Das klappt aber nicht immer. Wenn du weiße Kristalle möchtest, lässt du diesen Schritt weg.

6. Die Salzlösung anrühren

Stell das Glas auf die Küchenwaage, drück auf die Taste für null und schütte 25 Gramm Kochsalz hinein. Miss im Messbecher 100 Milliliter warmes Wasser ab und gieß es zum Salz. Rühre so lange mit dem Teelöffel, bis du am Boden des Glases keine Salzkörner mehr siehst. Das dauert ein bis zwei Minuten. Das Wasser sieht danach wieder klar aus, obwohl das ganze Salz darin ist. Eine solche Mischung nennt man Salzlösung.

7. Den Baum in den Teller stellen

Stell den Teller auf das Tablett. Gieß die Salzlösung in den Teller, sodass der Boden etwa einen halben Zentimeter hoch bedeckt ist. Stell dann den Baum mit dem Stamm in die Mitte des Tellers. Nach wenigen Minuten siehst du, wie die Pappe von unten dunkler wird. Das ist das Salzwasser, das in die Pappe steigt.

8. Warten und beobachten

Stell das Tablett mit dem Teller an einen ruhigen, warmen Platz, zum Beispiel auf ein Fensterbrett über der Heizung. Bewege den Teller danach nicht mehr, denn die Kristalle sind sehr zerbrechlich. Schau jeden Tag nach. Zuerst siehst du an den Spitzen und Rändern der Zweige feine, weiße Körnchen. In den nächsten Tagen werden es immer mehr, und sie breiten sich über den Baum aus. Wie lange das dauert, hängt davon ab, wie warm und trocken die Luft im Zimmer ist. Meist braucht der Baum einige Tage. Fertig ist er, wenn das Salzwasser im Teller verschwunden ist.

Warum funktioniert der Kristallbaum?

Der Kristallbaum funktioniert, weil die Pappe das Salzwasser nach oben saugt und das Wasser an den Spitzen verdunstet. Das Salz kann nicht mit verdunsten und bleibt deshalb als Kristalle zurück. Dabei passieren nacheinander vier Dinge.

Das Salz löst sich im Wasser

Wenn du Salz in Wasser rührst, verschwinden die Körner, weil sie in winzig kleine Salzteilchen zerfallen. Diese Teilchen sind so klein, dass man sie nicht einmal mit einer Lupe sieht. Sie schwimmen zwischen den Wasserteilchen umher, und deshalb sieht das Wasser klar aus. Wasser kann aber nicht unbegrenzt viel Salz aufnehmen. Bei Zimmertemperatur lösen sich in 100 Millilitern Wasser höchstens etwa 36 Gramm Kochsalz. Gibt man mehr hinein, bleibt der Rest als Körner am Boden liegen. Eine Lösung, die so viel Salz enthält, wie gerade noch hineinpasst, nennt man gesättigt. Deine Lösung mit 25 Gramm ist noch nicht gesättigt, deshalb löst sich das ganze Salz auf.

Die Pappe saugt das Salzwasser nach oben

Pappe besteht aus vielen dünnen Fasern aus Holz, zwischen denen winzige Zwischenräume liegen. In diesen engen Zwischenräumen kriecht Wasser von selbst nach oben, obwohl es eigentlich nach unten fallen müsste. Das nennt man Kapillarwirkung. Sie entsteht, weil die Wasserteilchen an den Fasern haften und dabei andere Wasserteilchen mit sich ziehen. Das Gleiche siehst du, wenn du die Ecke eines Küchentuchs in Wasser hältst und das Tuch sich von unten nach oben vollsaugt. Mit dem Wasser steigen auch die Salzteilchen in die Pappe.

An den Spitzen verdunstet das Wasser am schnellsten

In der Luft des Zimmers verdunstet das Wasser langsam. Verdunsten bedeutet, dass Wasserteilchen sich aus dem flüssigen Wasser lösen und als unsichtbarer Wasserdampf in die Luft gehen. Das geschieht auch, ohne dass das Wasser kocht. An den Spitzen und Rändern der Pappe verdunstet das Wasser am schnellsten, weil dort die Luft von mehreren Seiten an die Pappe kommt. Die Salzteilchen können nicht mit verdunsten und bleiben in der Pappe zurück. Weil von unten immer neues Salzwasser nachkommt, wird das Wasser an den Spitzen immer salziger. Irgendwann ist dort so viel Salz, dass das Wasser es nicht mehr halten kann.

Die Salzteilchen ordnen sich zu Kristallen

Das überschüssige Salz wird wieder fest. Dabei legen sich die Salzteilchen nicht einfach durcheinander, sondern in einer festen Ordnung in Reihen und Schichten aneinander. Diese Ordnung nennt man Kristallgitter. Beim Kochsalz ergibt sie kleine Würfel. Mit einer Lupe kannst du an manchen Stellen deines Baums diese winzigen Würfel erkennen. Sobald die ersten Kristalle da sind, lagern sich neue Salzteilchen bevorzugt an ihnen an. Deshalb wachsen an den Spitzen immer mehr Kristalle übereinander, und der Baum sieht aus, als wäre er verschneit.

Warum sind die Kristalle so klein?

Die Kristalle am Baum sind klein und fein, weil das Wasser an den Spitzen schnell verdunstet. Je schneller ein Kristall entsteht, desto weniger Zeit haben die Salzteilchen, sich ordentlich an einen bestehenden Kristall anzulegen. Statt weniger großer Würfel entstehen dann viele kleine. Große Kristalle bekommt man, wenn das Wasser sehr langsam verdunstet,. Dafür hängt man zum Beispiel einen Faden in ein Glas mit Salzlösung und wartet eine Woche oder länger. Für einen Kristallbaum sind viele kleine Kristalle aber gerade richtig, denn sie bedecken die Pappe wie eine dünne, glitzernde Schicht.

Braucht man für den Kristallbaum heißes Wasser?

Nein, für den Kristallbaum aus Kochsalz brauchst du kein heißes Wasser. Warmes Wasser aus der Leitung reicht. Bei vielen anderen Stoffen, zum Beispiel bei Zucker oder Alaun, löst sich in heißem Wasser viel mehr als in kaltem. Beim Kochsalz ist das anders. In einem Liter Wasser lösen sich bei 20 Grad Celsius etwa 359 Gramm Kochsalz und bei 100 Grad Celsius nur wenig mehr, nämlich etwa 391 Gramm. Heißes Wasser bringt also kaum Vorteile, ist aber gefährlich, weil du dich daran verbrühen kannst. Warmes Wasser hilft nur, dass sich das Salz etwas schneller auflöst.

Manche Anleitungen für Kristallsterne und Kristallbäume nehmen statt Kochsalz Alaun. Alaun ist ein Salz, das man in der Apotheke kaufen kann und das große, klare Kristalle bildet. Dafür braucht man aber sehr heißes Wasser, und ein Erwachsener muss die Lösung ansetzen. Für die bunten Kristallbäume aus manchen Chemiebaukästen und Labors nimmt man Stoffe, die nicht in Kinderhände gehören. Kochsalz ist deshalb für Kinder die sicherste Wahl.

Was tun, wenn der Kristallbaum nicht klappt?

Wenn der Kristallbaum nicht klappt, liegt es meist an der Pappe, an der Salzlösung oder am Platz, an dem der Teller steht. Die folgende Übersicht hilft dir, den Grund zu finden.

Wenn das ganze Salzwasser verdunstet ist, ist dein Baum fertig. Du kannst ihn vorsichtig aus dem Teller heben und an einen trockenen Ort stellen, an dem niemand an ihn stößt. Fasse ihn dabei am Stamm an und nicht an den Zweigen. Kommt Wasser an den Baum, lösen sich die Kristalle wieder auf.

Jetzt selbst ausprobieren

Probiere aus, ob die Farbe der Pappe einen Unterschied macht. Baue zwei Kristallbäume, male bei einem die Spitzen mit Filzstift an und lass den anderen grau. Stell beide nebeneinander an denselben Platz und vergleiche jeden Tag, an welchem Baum die Kristalle zuerst erscheinen und welche Farbe sie haben. Woher der Brauch mit dem Weihnachtsbaum kommt, erfährst du im Artikel Weihnachtsbaum: Woher kommt der Brauch mit dem Christbaum?.

Quellen: LEIFIchemie: Kristallbäume herstellen, Universität Basel, Swiss Nanoscience Institute: Kristalle züchten, University of Nebraska Omaha: The Crystal Tree, Prof. Blumes Bildungsserver für Chemie: Salz lösen, Ernst Klett Verlag: Kristalle züchten

Kathrin Landsdorfer

Ich bin SEO-Beraterin, zertifizierte Werbetexterin und Konzeptionerin und habe seit 2020 eine eigene SEO-Agentur. In meinem Blog schreibe ich über alle Themen rund um Schreibberatung, strategisches SEO, GEO-Optimierung und Copywriting.