Grenzflächenaktivität
1. Öl und Wasser liegen in getrennten Phasen vor, 2. Nach dem Mischen bildet sich kurzzeitig eine Emulsion, 3. Diese beginnt jedoch nach kurzer Zeit sich zu entmischen, bis sie sich 4. wieder nahezu völlig in zwei Phasen aufgetrennt hat.
die sich jedoch schnell wieder trennt, was in den unterschiedlichen Grenzflächenspannungen beider Stoffe begründet liegt. Schauen wir uns ihre Entstehung einmal genauer an:
unterschiedlich starke Kohäsionskräfte bewirken eine Grenzflächenspannung, die Moleküle „wollen weg“ von der Grenzfläche, wie die resultierende Kraft verdeutlicht
Jedes Teilchen einer Flüssigkeit ‚hängt‘ an seinen Artgenossen, das nennt man Kohäsionskraft (von lat.: cohaerere = zusammenhängen). Die überaus polaren Wassermoleküle besitzen nun wesentlich stärkere Kohäsionskräfte (Dipol – Dipol – Wechselwirkungen + Wasserstoffbrückenbindungen), als die vergleichsweise unpolaren Ölmoleküle. Treffen Beide nun, wie an dieser Grenzschicht, aufeinander, ist zur einen Seite auf einmal kein stark anziehender Artgenosse mehr greifbar und mit den Anderen will man irgendwie nicht so richtig – die Grenzflächenspannung ist geboren. Aber warum trennt sich nun die Emulsion wieder, nachdem sie einmal zustande gekommen ist? Ganz einfach, die beiden Stoffe versuchen die Grenzfläche so klein wie irgend möglich zu gestalten, was mit zwei Phasen nun mal, im Vergleich mit vielen kleinen Tröpfchen, definitiv der Fall ist.
Die Oberflächenspannung ist übrigens nichts weiter, als eine Grenzflächenspannung zwischen zwei unterschiedlichen Phasen, z.B. zwischen Wasser und einem Stoffgewebe oder gegenüber der Luft.
Nun kommen endlich die Tenside ins Spiel: Sie sind so etwas wie Vermittler, Moleküle, die sowohl gut mit denen einen, als auch mit den anderen können, wahre Diplomaten also:
Prinzipieller Aufbau eines Tensids
Weil – wie gesagt – der Zusammenhalt der Wassermoleküle besonders groß ist, genügt für den Wasser mögenden Teil (den hydrophilen) nur ein kleiner Teil des Tensidmoleküls, während für den Öl & Fett mögenden Part ein größerer Abschnitt nötig ist – an die unpolaren Stoffe mit ihren Van – der – Waals – Kräfte ist nur schwer ranzukommen. Betrachten wir als nächstes das klassische Tensid: Die Seife.
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