Grenzflächenerscheinungen

Zusammenfassung

Alle Mehrphasensysteme haben naturgemäß Phasengrenzen , an denen die physikalischen Eigenschaften der Materie verschieden von denen im Innern der Phase sind. In der Regel sind jedoch die Stoffmengen in den einzelnen Phasen des heterogenen Systems so groß, dass die Materiemenge an den Phasengrenzen nur einen verschwindenden Bruchteil der Gesamtstoffmenge darstellt. Wir hatten bereits in Abschn. 1.1.1.1 Abschätzungen des relativen Anteils der Atome gegeben, die in der Oberfläche von einfachen kubischen Kristallen gelegen sind. Für einen makroskopischen Kristall (N=6.10²³) ergab sich ein sehr kleiner Bruchteil x _Oberfl. ≈ 7.10⁻⁸ der Atome auf den 6 Würfelflächen. Der Gesamteffekt der vom Inneren des Kristalls abweichenden physikalischen Bedingungen in der Oberfläche ist also hier vernachlässigbar. Falls die Materie aber sehr fein zerkleinert ist, sind die abweichenden Oberflächeneffekte nicht mehr zu vernachlässigen: Für Kristallite von etwa 0,5 μm Kantenlänge und einer Gesamtzahl von 10⁹Atomen ergab sich x _Oberfl. ≈1%. Tatsächlich werden die speziellen Oberflächeneffekte von fein zermahlenen Feststoffen (z. B. Aktivkohle) für technische Zwecke, wie zum Beispiel die Reinigung von Gasen, häufig genutzt.