Grænseflade

fra Wikipedia, den gratis encyklopædi
Spring til navigation Spring til søgning

I fysik og materialevidenskab, grænsefladen eller fasegrænsen er området mellem to faser , for eksempel området mellem to ikke-blandbare væsker, såsom olie og vand. [1] [2]

Kun de følgende overflader kaldes grænseflader i snæver forstand :

  • mellem flydende og flydende faser
  • mellem flydende og faste faser
  • mellem faste og faste faser,

mens området

  • mellem faste og gasformige faser
  • mellem flydende og gasformige faser

kaldes normalt en overflade ( fast overflade ).

Skelnen mellem grænser og overflader er historisk og til dels vilkårlig. De mange diskontinuiteter i jordskorpen og kappen viser, at det tredje tilfælde, der er nævnt ovenfor (grænseflader i et fast stof) også er vigtigt.

Overfladekemi og overfladefysik beskæftiger sig med grænsefladernes egenskaber i bredere forstand .

Grænse og overflade

En overflade kan defineres mindre klart, end man kunne antage. Den geometriske definition som helheden af ​​de overflader, der afgrænser et legeme udefra, bliver problematisk fra det mikroskopiske niveau. "Overfladeatomer" er ikke skarpt afgrænsede sfærer, og der kan være huller imellem dem, der kan være meget større end selve atomerne. Størrelsen af ​​en "grænse eller overflade" afhænger af skalaen , dvs. den afhænger af den anvendte observationsskala.

Derfor er der også en forskel mellem den ydre og indre overflade af alle porøse materialer: Når de ses "udefra", danner disse et kompakt legeme, men er fyldt med talrige hulrum. For mange fysiske og kemiske processer er disse indre overflader lige så relevante som den ydre overflade. Den indre overflade overstiger ofte den ydre med mange størrelsesordener .

Temperaturspring forekommer ved grænsefladen mellem gasser og faste stoffer, når gas og faste stoffer har forskellige temperaturer.

Typiske eksempler er:

Grundlæggende

Inden for en fase interagerer atomer eller molekyler i alle rumlige retninger med atomer eller molekyler i deres nærhed. Her virker de samme interaktionskræfter ( kohæsioner ) i alle retninger. Dette er ikke tilfældet i nærheden af ​​grænsefladen. Ved grænsefladen, i retning af nabofasen, er der muligvis ingen eller kun helt andre naboer til rådighed for en interaktion. Det er normalt energisk ugunstigt for atomer eller molekyler at være i nærheden af ​​grænsefladen. Dette resulterer i en grænsefladespænding , i tilfælde af væskeformig overfladespænding .

  • Stoffer fra gasfasen adsorberes normalt ved grænseflader mellem faste og gasformige faser. Dette fænomen bruges i mange tekniske processer og spiller en rolle i heterogen katalyse .

Fasegrænse i fasediagrammet

Fasegrænsen er repræsenteret i fasediagrammet for et stof ved fasegrænselinjen som en funktion af temperatur og kinetisk tryk. Denne adfærd er en egenskab ved stoffet.

Se også

Weblinks

Individuelle beviser

  1. JT Davies: Stabile kontaktpotentialer ved olie-vand-grænsefladen . I: Journal of Electrochemistry and Applied Physical Chemistry . tape   55 , nej.   6 , 1951, s.   559-560 , doi : 10.1002 / bbpc.19510550618 .
  2. Wolfgang H. Binder: Supramolekylært arrangement af nanopartikler ved væske-væske-grænseflader . I: Angewandte Chemie . tape   117 , nej.   33 , 2005, s.   5300-5304 , doi : 10.1002 / anie.200501220 .