Phasengrenzfläche

Zusammenfassung

Wenn wir alle elektrischen Effekte, die im Kapitel 9 behandelt wurden, Revue passieren lassen, so stellen wir ein gemeinsames signifikantes Merkmal fest: Der Sitz aller Potentialsprünge, sei es der des Elektrodenpotentials, des Diffusionspotentials oder des Membranpotentials befindet sich an der Phasengrenzfläche fest-flüssig oder flüssig-flüssig. Ähnliches können wir unbesehen von fest-fest-Potentialen behaupten, denn dazu brauchen wir nur einen graduellen Übergang von der Flüssigkeit zum Festkörper machen. Behauptungen dieser Art können wir allein schon aus thermodynamischen Überlegungen ableiten. In der Natur solcher Überlegungen (sprich Gleichgewichtsbetrachtungen) liegt es aber auch, daß wir über die Struktur von Phasengrenzflächen, besser gesagt, Phasengrenzräu-men nichts erfahren. Dazu bedarf es einmal mehr atomarer Vorstellungen und Modelle, die dann richtig erscheinen, wenn sie in ihren makroskopischen Aussagen mit dem Experiment übereinstimmen. Es darf daher nicht verwundern, daß es auch und gerade bei den Phasengrenzflächen oft mehrere gleich gute oder gleich schlechte Modelle gibt. Unsere Erkenntnisse über Grenzflächen sind einfach noch viel zu mangelhaft. Und das, obwohl sie in der modernen Technologie verschiedenster Gebiete das Um und Auf darstellen. Man denke hier etwa an die in großtechnischem Maßstab durchgeführten Prozesse der Ammoniaksynthese oder die Schwefelsäureherstellung, deren Reaktionen an fest-gasförmigen Grenzflächen katalytisch beschleunigt werden. Man könnte hier unzählige Reaktionen anführen, die irgendwie mit Grenzflächen zu tun haben. Einige davon werden wir in diesem Kapitel näher kennenlernen. Wir müssen uns aber gerade wegen dieser Mannigfaltigkeit mit der Besprechung weniger Grenzflächen begnügen. Weil im letzten Kapitel schon viel davon die Rede war und das thermodynamische Konzept schon existiert, soll mit der Grenzfläche fest-flüssig begonnen werden. Zentrum der Behandlung wird dabei die elektrische Doppelschicht sein. Danach werden fest-feste und fest-gasförmige Grenzflächenphänomene zur Sprache kommen.