Pepes Wischmopp – Gewicht, Masse, Volumen, Lösung, Menthol

Missverständnisse

Es sind bei der Erläuterung, was zwei Prozent Menthol in Mentholliquids bedeuten einige Missverständnisse aufgekommen. Dabei handelt es sich um Verständnisprobleme, unglückliche (oder nicht in allen Punkten präzise) Erläuterungen meinerseits und böse Fallen, was Volumen und Masse anbelangt.

Aus diesem Grund versuche ich das Ganze hier noch einmal (allgemeinverständlich, deshalb nicht hoch-wissenschaftlich) aufzudröseln, um diese Missverständnisse auszuräumen. Das Fazit… nun… das folgt am Ende.

Behauptung

Vorneweg erst einmal eine Behauptung, die ich noch belegen werde und deren Richtigkeit sich im Verlauf des Artikels zeigen wird:

Man kann sehr gut und sehr präzise sein Liquid mischen, indem man mit der Feinwaage arbeitet, anstatt Volumina mit Spritzen oder Messbechern abzumessen… AUßER, wenn man Liquids misch, deren Hauptaroma Menthol ist!

Das Mischen mit der Feinwaage (also das Mischen nach Gewicht bzw. Masse… da wir uns alle ungefähr auf gleicher Höhe auf dem selben Planeten befinden, mache ich hier nicht den eigentlich präzisen Unterschied zwischen Masse und Gewichtskraft… wer darüber genaueres wissen möchte, bemüht das alte Schul-Physikbuch oder eine gute Suchmaschine) ist eine probate Methode, Liquids herzustellen. Das liegt daran, dass die größten Anteile des fertigen Liquids aus wenigen Stoffen bestehen, von denen man weiß, was ein bestimmtes Volumen wiegt.

Mischt man nun Liquids ohne oder mit nur einem sehr geringen Anteil an Menthol, sondern nutzt andere „übliche“ Aromenzubereitungen, so funktioniert diese Methode auch noch hervorragend. Das liegt daran, dass die meisten „Dampfer-Aromen“ ja nur Aromen-Zubereitungen sind, was bedeutet, dass in der Trägerflüssigkeit (fast immer Propylenglycol/PG) nur sehr, sehr wenig Aromamoleküle (also der eigentlicher Aromastoff) vorhanden sind. Diese wenigen Moleküle genügen, dem Liquid den gewünschten Geschmack zu verpassen… und sie wiegen verschwindend wenig.

In der Praxis sagt man dann, man habe X% vom Erbeeraroma von der Firma Schmecklecker im Liquid… und das stimmt auch so. Das bedeutet aber nicht, dass man X% des eigentlichen Aromastoffs im Liquid hat. Das ist deutlich weniger… mit Hausmitteln in kleineren Mengen gar nicht abmessbar.

Nur minimale Mengen der meisten gängigen Aromastoffe genügen, um ein Liquid ordentlich zu aromatisieren. Hätte man die puren Aromastoffe (was oft auch noch Mischungen sind) zuhause und wollte man damit direkt mischen, dann müsste man (ist nur ein Beispiel, nicht präzise, für jeden Stoff eh unterschiedlich… nur um das Verhältnis zu zeigen) vielleicht bei Aroma Y 0.001% zum Liquid geben. DAS schafft keiner… weder mit Feinwaage, noch mit Insulinspritze. Das ist auch der Grund, weshalb „Dampfer-Aromen“ von den Herstellern als mit Trägerflüssigkeit verdünnte Flüssigkeit angeboten werden. Wenn man eine Y-Aromamischung (also im Volksmund „Y-Aroma“) hat, dann ist das so verdünnt, dass man statt 0.001% nunmehr 1% zum Liquid geben muss… was mit Hausmitteln ausreichend präzise machbar ist.

Also nochmal… das Mischen nach Gewichts-Methode ist bei dem überwiegenden Anteil an Aromazubereitungen ausreichend präzise und funktioniert gut. Wenn es dann heißt, man muss z. B. drei Gramm „Dampf-Aroma Y“ zugeben, dann bedeutet das jedoch nicht, dass nun auch drei Gramm des eigentlichen Aromastoffes im Liquid sind.

Besonderheit Menthol – Volumen/Masse

Bei Menthol verhält sich die Sache ein wenig anders. Hier darf man nicht Volumen mit Masse (Gewicht) verwechseln… und an dieser Stelle war ich mit meinen Ausführungen zu den zwei Prozent vielleicht ein wenig unpräzise.

Ich habe geschrieben, dass man sich Mentholaroma üblicher Weise so herstellt, dass man Mentholkristalle 1:1 mit dem Lösungsmittel (Trägerflüssigkeit) ansetzt. Das gilt auch für handelsübliche fertige Menthol-Aromen (sofern es sich wirklich um reines Menthol-Aroma handelt und nicht um Aromen, die stattdessen „Cooling-Agents“ enthalten).

Man löst also z. B. 10 Gramm Mentholkristalle in 10 Milliliter Ethanol oder Propylenglycol (PG) auf. Das ist, was das Gewicht anbelangt, nicht absolut 1:1, aber ausreichend annähernd (10 ml PG wiegen tatsächlich nicht genau 10 Gramm, sondern 10,4 Gramm… 10 ml Ethanol wiegen auch nicht genau 10 Gramm, sondern 7,9 Gramm). Damit hat man eine Lösung, die genau ein Gramm Menthol in jeweils einem Milliliter Flüssigkeit enthält. Allerdings… wiegt nun ein Milliliter dieser Zubereitung nicht mehr ein Gramm, sondern ungefähr zwei Gramm… also die 10 Milliliter des Mentholaromas wiegen nun ca. 20 Gramm. Das kling komisch, gehorcht aber den physikalischen Gesetzen unseres Universums: 10 Gramm Ethanol plus 10 Gramm Menthol ergeben ein Gesamtgewicht von 20 Gramm.

Die Besonderheit bei Lösungen ist, dass sich dabei aber nicht auch das Volumen verdoppelt (wäre es so, dann würde jeder Milliliter des Mentholaromas nämlich nur ein halbes Gramm Menthol enthalten, wie ich es verschiedentlich gelesen habe).

Ich habe es als Kommentar unter dem Artikel zu den 2% Menthol bereits geschrieben (in sehr vereinfachter, bildhafter Form)… aber hier gerne nochmal:

Vereinfacht gesagt, rutschen die Moleküle des gelösten Stoffes in die „Lücken“ zwischen den Molekülen des Lösungsmittels. Sie nutzen also „freien Raum“, der im Lösungsmittel vorhanden ist und damit erhöht sich das Volumen nicht.

Das stimmt auch nicht zu 100%, denn es kommen da noch andere Faktoren hinzu (und es hängt auch immer vom jeweiligen Lösungsmittel und dem gelösten Stoff ab)… so kann es sein, dass die Lösung trotzdem ein geringfügig größeres Volumen aufweist… oder es gibt sogar den Fall, dass das Volumen geringfügig abnimmt. Beides aber (zumindest im Fall von Ethanol/Menthol oder PG/Menthol) nicht annähernd im Verhältnis 1:1.

Kochsealz-Experiment

Um es bildhaft zu zeigen, hier mal ein kleines „Experiment“, das ich zwischen Tür und Angel kurz durchgeführt und auf Bildern festgehalten habe. NEIN, nicht mit Menthol und Ethanol… hatte ich beides gerade nicht im Haus… sondern mit Wasser und Kochsalz (der Effekt ist aber der selbe).

Ich habe 10 Gramm Kochsalz (Natriumchlorid) in 40 Milliliter Wasser aufgelöst.

Zunächst habe ich das Messgefäß auf die Feinwaage gestellt und diese tariert.

Dann habe ich das VOLUMEN von 40 Millilitern Wasser (Zimmertemperatur) abgemessen und in das Gefäß gegeben. Weil es sich jetzt nicht um ein Präzisions-Messgefäß handelt, gibt es eine geringe Abweichung, was das Gewicht anbelangt… es waren nicht exakt 10 Gramm… aber das kann in der Gesamtbetrachtung vernachlässigt werden.

Nun habe ich 10 Gramm Kochsalz abgewogen,

in die 40 Milliliter Wasser gegeben

und so lange umgerührt, bis es vollständig aufgelöst war.

Preisfrage: Wie viel wiegt denn nun die Flüssigkeit in dem Messgefäß?

Antwort: 50 Gramm… denn in dem Messgefäß befinden sich jetzt (in Form einer Lösung) 40 Gramm Wasser plus 10 Gramm Kochsalz = insgesamt 50 Gramm.

Es handelt sich um eine Lösung 4:1.

Wenn man nun dem Irrtum unterliegt, das Volumen würde um den gleichen Faktor zunehmen, dann müsste man vermuten, man hätte nun auch ein Volumen von 50 Millilitern. Dem ist aber nicht so… einerseits, weil 10 Gramm Kochsalz ohnehin nicht genau ein Volumen von 10 Millilitern einnehmen (so wie auch 10 Gramm Mentholkristalle nicht genau das Volumen von 10 Millilitern einnehmen)… und andererseits, weil die Salzmoleküle (wieder vereinfacht und bildhaft gesprochen) die „Lücken“ in der Flüssigkeit Wasser einnehmen.

Tatsächlich wog die Lösung nun 50 Gramm (die minimale Abweichung hängt damit zusammen, dass beim Umfüllen der Flüssigkeit zum abermaligen Tarieren der Waage mit dem leeren Gefäß) sicher etwas verplempert wurde und auch etwas im anderen Gefäß hängengeblieben ist. Aber es sind ziemlich genau 50 Gramm.

Und das Volumen?

Nun:

Das beträgt auch noch ziemlich genau 40 Milliliter.

Nächste Preisfrage: Ein Milliliter Wasser wiegt ein Gramm. Wie viel Gramm wiegt denn nun ein Milliliter der Salzlösung?

Antwort: Ein Milliliter Salzlösung wiegt 1,25 Gramm.

Jeder Milliliter enthält also 0,25 Gramm Kochsalz.

Ich hätte das auch 1:1 machen können… wollte mir aber die Rührorgie ersparen, um 40 Gramm Salz in den 40 Millilitern Wasser zu lösen… das ist dann schon ein wenig aufwändiger.

Aber auch so belegt es, dass bei einem 1:1 Ansatz eines Mentholaromas jeder Milliliter Aroma genau ein Gramm Menthol enthält… und jeder Milliliter ca. zwei Gramm wiegt.

Ja… Tatsache… Mentholaroma ist ganz schön „schwer“!

Gewichtsprozent – Volumenprozent

Und nun kommt es zu den „Verwirrungen“:

Wer sagt, er gebe zu seinen 9,8 Gramm Basis genau 0,2 Gramm dieses Aromas, der hat recht, dass er dann nur einen einprozentigen Anteil an Menthol im Liquid hat. Um auf die zwei Prozent Mentholanteil zu kommen, muss er 0,4 Gramm des Aromas zu 9,6 Gramm Basis geben. ABER: Wenn er nun die 0,4 Gramm Aroma abmisst, wird er feststellen, dass es sich nur um 0,2 Milliliter handelt.

Bei meinem Rechenbeispiel im Artikel habe ich konkret davon gesprochen zwei VOLUMENPROZENT Aroma im Liquid zu haben. Weil aber ein Milliliter des Aromas zwei Gramm wiegt, habe ich dann ungefähr (nicht genau… aber das vernachlässige ich hier, weil ich ohnehin von Volumen, sowohl bei Basis, als auch bei Aroma ausgegangen bin) vier GEWICHTSPROZENT Mentholaroma im Liquid (das Liquid aus 9,8 ml Basis und 0,2 ml Mentholaroma hat ein Volumen von 10 ml, wiegt aber 10,2 Gramm).

Jetzt das Fazit:

Tatsächlich habe ich, wenn ich zwei Volumenprozent meines 1:1-Mentholaromas zu meiner Basis gebe, ziemlich genau zwei Prozent Menthol im Liquid (und nicht nur ein Prozent).

Kann man einen Knoten im Gehirn von bekommen… ist aber anhand dieses Artikel jetzt hoffentlich nachvollziehbar.



*** UPDATE 06.09.2017 ***

Eine sehr gute Anleitung zur eigenen Herstellung von Menthol-Aroma findet man in der Dampfergarage:

Mentholaroma selbst herstellen

Pepes Wischmopp – Gewicht, Masse, Volumen, Lösung, Menthol
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2 Replies to “Pepes Wischmopp – Gewicht, Masse, Volumen, Lösung, Menthol”

  1. Sehr interessant, Daniel. Das ist mir bisher noch nie aufgefallen 😉
    Da ich mir mein Menthol Aroma aus Kristallen selber herstelle und es in Mironfläschchen aufbewahre, sehe ich das Volumen nicht.
    Wieder was gelernt

    Fredl

  2. Danke fürs erklären.
    Ich könnte aber auch 10g Menthol in 5ml auflösen. Dann enthält 1ml mehr als 1g Menthol ☺
    Und für Mischer mit Spritze wirds damit stärker.
    Wie auch immer.
    Nochmals danke für euren/deinen Einsatz

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