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GrenzflächenenergieZoomA-Z

Fachgebiet - Grenzflächenchemie, Thermodynamik

Die Grenzflächenenergie ist diejenige Energie, die aufgewendet werden muss, um die gesamte Grenzfläche zwischen zwei Phasen aufzubauen, d.h. um alle Moleküle, die später die Grenzschicht bilden, aus dem Innern beider Phasen in die Grenzschicht zu bringen.

Die Grenzflächenenergie ist nicht null, weil Moleküle an der Grenzfläche zweier Phasen anderen Anziehungskräften durch Nachbarmoleküle ausgesetzt sind als im Phaseninnern.

Die Grenzflächenenergie ist stets bestrebt, sich zu verkleinern. Ist sie positiv, kann sie abnehmen, indem sich die Phasengrenzfläche verkleinert. Die Grenzfläche zwischen zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten oder zwischen Flüssigkeit und Gas verformt sich bei Abwesenheit äußerer Kräfte zu einer Minimalfläche, einer Fläche minimalen Flächeninhalts. Selbst bei Festkörpern lässt sich das Bestreben, die Grenzflächenenergie zu verringern, beobachten. Kleine Kristalle sublimieren zu Gunsten des Wachstums größerer.

Die Grenzflächenenergie kann auch negativ sein, z.B. wenn ein Festkörper die Moleküle einer Flüssigkeit stärker anzieht als diese einander. In diesem Fall ist die Phasengrenzfläche bestrebt, sich zu vergrößern; es kommt zur Benetzung des Festkörpers. Eine negative Grenzflächenenergie zwischen zwei Flüssigkeiten führt zur Durchmischung.

Ist eine der beiden Phasen eine Gasphase, wird der Begriff Oberflächenenergie verwendet.

Siehe auch: Oberflächenenergie , Grenzflächenspannung