Allgemeines zum Thema Sand:
Sand ist kein besonderer Stoff - vordergründig betrachtet. Selten schenken wir ihm so viel Beachtung, dass uns die unterschiedlichen Farben und Formen der einzelnen Sandkörner auffallen. Als Individuum völlig unscheinbar, werden Sandkörner in der Masse zu einem Element mit bemerkenswerten Fähigkeiten. Manchmal trocken und heiß, ein anderes Mal kühl und nass, einerseits weich und formbar, andererseits hart und beständig - im Sand vereinen sich scheinbar gegensätzliche Eigenschaften. Obwohl ein Produkt des Zerfalls, symbolisiert Sand auch kreatives Gestalten, das Entstehen neuer Formen, nicht nur in der Sandkiste unserer Nachwuchsarchitekten. Sand formt grandiose Naturlandschaften und stellt gleichzeitig das Fundament dar, auf dem viele Errungenschaften einer modernen Industriegesellschaft basieren.
Sand entsteht durch physikalische und chemische Verwitterung anderer Gesteine. Ursprüngliches Ausgangsmaterial sind magmatische und metamorphe Gesteine (z. B. Granit), aus denen typischerweise die Kristalle der mineralischen Bestandteile herausgelöst werden. Durch die Schwerkraft, durch Wind und Wasser werden die Körner transportiert und dabei sowohl durchmischt als auch sortiert.
Durch mechanische Einflüsse beim Transport ändert sich die Form der Einzelkörner; generell werden Ecken und Kanten umso mehr gerundet und abgeschliffen, je länger der Transportweg ist. Dies ist allerdings kein linearer Prozess: Je runder und kleiner die Körner werden, umso widerstandsfähiger sind sie gegen weitere Veränderungen. Untersuchungen ergaben, dass häufig ein Transportweg von Tausenden von Kilometern nötig ist, um Sandkörner mittlerer Größe auch nur mäßig zu verrunden.
Beim Transport entlang von Flussläufen können diese Weglängen nur selten erreicht werden, und auch die stetigen Bewegungen in der Brandungszone eines Strandes reichen in den meisten Fällen nicht aus, um die Rundung von Sandkörnern zu erklären, besonders, wenn der Sand hauptsächlich aus widerstandsfähigem Quarz besteht. Der weitaus größte Teil des auf der Erde vorkommenden Sandes stammt daher aus Sandsteinen und hat somit schon mehrere Erosionszyklen hinter sich: Sand wird abgelagert (sedimentiert), überdeckt durch andere Sedimente, verfestigt sich, und die Körner werden durch Bindemittel miteinander verkittet. Wenn die Gesteine nach einer tektonischen Hebung wieder der Erosion ausgesetzt sind, werden die Einzelkörner freipräpariert und beim folgenden Transport wieder ein wenig weiter abgerundet, und es schließt sich ein weiterer Zyklus an. Selbst wenn man eine Zyklusdauer von 200 Millionen Jahren annimmt, so kann ein heutiges, gut gerundetes Quarz-Sandkorn durchaus zehn Erosionszyklen und damit fast die halbe Erdgeschichte durchlaufen haben.
Als Sonderfall ist Sand zu sehen, der aus den Überresten abgestorbener Lebewesen gebildet wurde, beispielsweise Muscheln oder Korallen. In geologischen Zeiträumen betrachtet, ist dieser Sand sehr kurzlebig.
Ebenso vielfältig wie die Zusammensetzung sind auch die Farbtönungen natürlicher Sande.
Mit den Augen eines Physikers betrachtet ist Sand eine ebenso spannende wie komplizierte Materie, die manche überraschende Verhaltensweise zeigt, sich teils wie ein Festkörper, teils wie eine Flüssigkeit verhält.

Schon eine einfache Sanduhr kann sich als aufschlussreiches Versuchsinstrument erweisen. Auf den ersten Blick ähnelt das gleichmäßige Rieseln der feinen Gesteinskörnchen dem Ausgießen einer Flüssigkeit. Doch es gibt einen wesentlichen Unterschied. Die Flüssigkeitsmenge, die durch eine Öffnung fließt, hängt von der Höhe der Flüssigkeitssäule über dieser Öffnung ab. Dagegen rinnt in einer Sanduhr immer die gleiche Menge Sand pro Zeiteinheit durch die Verengung, unabhängig von der Höhe der Sandsäule darüber. Das ist auch der Grund, weshalb Sand überhaupt zur Zeitmessung genutzt werden kann