Die Ausbildung der Muster kann man aufgrund der Dynamik der Lösung und der Erscheinung in drei Gruppen unterteilen:

Bei den beiden letzteren Gruppen ist zu bemerken, dass die Art der chemischen Reaktion für die Musterbildung von sekundärer Bedeutung ist. Sie dient lediglich der Konzentrationserhöhung an der Oberfläche.

Musterbildung in alkoholischen Lösungen

Die alkoholischen Lösungen zeichnen sich im Vergleich zu den wässrigen Lösungen durch eine bemerkenswerte Dynamik aus. Den Ausgangspunkt für die Deutung der Musterbildung stellt die einsetzende Oxidation des Farbstoffes durch eindiffundierenden Sauerstoff dar. Die enstehende mikroskopisch dünne Schicht des oxidierten Farbstoffes wird durch äussere Luftströmungen gestört. Durch den Einfluss dieser zufälligen Fluktuationen wird eine Strömung auf der Oberfläche initiiert, die auf Ausbildung von Gradienten in der Oberflächenspannung zurückzuführen ist und dauerhaft bestehen bleibt. Die Bildung des Gradienten kann auf zwei Ursachen zurückgeführt werden:

Es besteht die Annahme, dass einerseits die oxidierte Form des jeweiligen Farbstoffes der Lösung eine höhere Oberflächenspannung verleiht als die reduzierte Form. Anderseits zeigen Messungen, dass es sich bei der Oxidation des Cacothelins bzw. Safranins um exotherme Vorgänge handelt. Die freigesetzte Reaktionswärme führt zur Verstärkung des Oberflächenspannungsgradienten, da die Oberflächenspannung temperaturabhängig ist. Die Verstärkung des Gradienten beruht darauf, dass die Bewegung der wärmeren Bereiche mit relativ geringer Oberflächenspannung zu kälteren bereichen mit höherer Oberflächenspannung gerichtet ist. Dies erklärt auch das beobachtbare Auseinanderspreiten der sich verfärbenden Bereiche auf der Oberfläche.

Die Pfeile auf der Oberfläche geben die Richtung des Gradienten der Oberflächenspannung wieder.

[Verändert nach H. Kunz, Prinzipien der Selbstorganisation]

Zu der Gruppe der Musterbildung in wässrigen Lösungen gehören die Versuche mit Cacothelin, Methylenblau und Safranin.

Cacothelin
Methylenblau
Safranin