Vorlesung 2.

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1 Vorlesung 2

2 Ein System ist bestrebt, die Oberfläche so klein wie möglich zu halten

3 Grenzflächenspannung
Grenzflächenmoleküle befinden sich in einem spezifischen energetischen Zustand, der quasi eine „Spannung“ erzeugt.

4 Grenzflächenspannung
Diejenige reversible Arbeit, die unter isobaren und isothermen Bedingungen aufzuwenden ist, um die Grenzfläche um eine Flächeneinheit zu vergrössern.

5 Oberfläche und Grenzfläche
Fläche zwischen einer kondensierten Phase und einem Gas Fläche zwischen zwei kondensierten Phasen

6 Grenzflächenphänomene
Tropfenbildung Koaleszenz Blasenbildung Benetzung

7 Marangoni-Effekt Prozesse, die infolge einer Änderung der Oberflächenspannung stattfinden.

8 Kolloid- und Grenzflächenchemie
Buchempfehlung: Dörfler

9 Was versteht man unter Kolloidwissenschaften ?
Interdisziplinäres Fachgebiet, welches kolloiddisperse Systeme beschreibt.

10 1.2. Bedeutung und Einordnung heute

11 Kolloidchemische Prozesse
Aggregation, Koagulation, Gerinnung Waschprozesse Färberei Entstäubung, Entnebelung Dispergierung, Emulgierung Selbstorganisation (Mizellbildung) Keimbildung Polymerisation

12 Kolloidchemische Charakterisierungsmethoden
Dialyse und Ultrafitration Ultrazentrifugation Lichtstreuung Elektronenmikroskopie Elektroktrophorese, Akustophorese Oberflächenspektroskopie

13 Kolloide und Nanoscience

14 Was versteht man unter Nanoscience ?

15 Nano Science Colloid Science
Größen- skala [nm] Nano Science Verhalten der Nanopartikel als Quantenpunkte (Kristallite: 1-20 nm) optische und elektrische Eigenschaften weisen wesentliche Abweichungen auf! 1000 Colloid Science 100 20 10 1 Zeitskala 1990

16 Strategien zur Herstellung nanostrukturierter Systeme
Was können wir von der Natur lernen?

17 Strukturierung anorganischer Materie durch biologische Formprozesse
Biomineralisierung: Strukturierung anorganischer Materie durch biologische Formprozesse

18 Ausgewählte Biomineralien
Anorganische Komponente Organische Komponente Organismus SiO2 x x H2O Komposit aus Kohlenhydraten und Proteinen Diatomeen Aragonit, CaCO3 Mikrolaminat aus Kohlenhydraten und Proteinen Perlmutt Hydroxyapatit, Ca10(PO4)6(OH)2 Mikrolaminat aus Kollagen-Fibrillen und Proteinen Knochen, Zähne

19 mit organischen Templaten (Prägematrix)
Formprägung mit organischen Templaten (Prägematrix)

20 Selbstorganisierte Templatphasen:
Mizellen Mikroemulsionen