Grenzflächenspannung

Zusammenfassung

Biologische Systeme zeichnen sich dadurch aus, daß sie eine außerordentlich komplizierte Struktur besitzen. Die einzelnen Strukturelemente können, sofern sie nicht als kolloid anzusehen sind, als Phasen im physikalisch-chemischen Sinne aufgefaßt werden. Im allgemeinen sind Phasen als homogen mit Materie irgendwelcher Art angefüllte Räume definiert, die voneinander durch Grenzflächen getrennt sind. Solange die Grenzflächen im Vergleich zum Volumen der Phasen klein sind, können ihre Besonderheiten in der allgemeinen physikalischen Chemie — z. B. in der Thermodynamik — vernachlässigt werden. Dies ist bei makroskopischen Gebilden der Fall; hier befindet sich im Vergleich zur Gesamtzahl der Moleküle des Gebildes nur ein geringer Teil der Moleküle in der Grenzfläche. Bei mikroskopischen Gebilden ist der Anteil der Grenzflächenmoleküle schon erheblich; haben die Gebilde schließlich kolloide Dimensionen, so sitzen der Hauptanteil, unter Umständen alle Moleküle, in der Grenzfläche. Da nun die,,Phasen” biologischer Systeme in überwiegendem Maße Gebilde von mikroskopischen oder kolloiden Dimensionen sind, muß berücksichtigt werden, daß sich bei ihnen ein großer Teil der Moleküle in den entsprechenden Grenzflächen befindet. An sich wäre dies noch kein besonderer Grund, den Grenzflächen Beachtung zu schenken, wenn nicht augenfällige Kraftwirkungen auf einen andersartigen Zustand der Moleküle in der Grenzfläche hinweisen würden. Man kennt diese Kraftwirkungen als Grenzflächen- bzw. Oberflächenspannung. Mit ihrer Hilfe lassen sich in vielen Fällen Aussagen über Ausdehnung, Struktur und Energiezustände der Moleküle machen.