Netzung und Adsorption

Ein Flüssigkeitstropfen nimmt auf einer festen Oberfläche die Form an, die den geringsten Energieaufwand bei der Ausbildung aller Grenzflächen benötigt. Ist die Grenz-flächenenergie der Kontaktfläche kleiner als die Oberflächenenergie der Unterlage, wird der Tropfendurchmesser in der Kontaktfläche möglichst groß = Der Tropfen netzt die Unterlage.

netzend : hydrophil,
Flüssigkeit auf Fichte

nicht netzend : hydrophob,
Flüssigkeit auf Fichte

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In Kontakt mit Gasen kann eine Verringerung der Oberflächenenergie durch Anlagerung von Gasatomen an die freie Oberfläche auftreten. Die Adsorption ist im Fall von Wasser-Adsorptionsfilmen auf Metallen sehr kräftig. Das Benetzungsverhalten auf Oberflächen mit Adsorbatschichten wird nicht mehr von den Eigenschaften der ursprünglichen Oberfläche, sondern von den Oberflächeneigenschaften der Adsorbatschicht bestimmt.

Oberflächen Messung

Im Zusammenhang mit Netzungsphänomenen ist mit “Oberfläche” immer die alleroberste Atomlage gemeint. Dies bedeutet, daß z.B. die Oberfläche metallischer Folien von Metalloxiden, Adsorbatschichten oder auch von wachsartigen Konservierungs- oder Verarbeitungshilfsmittel bestimmt wird. Die Haftung hingegen wird von einem oberflächennahen Bereich, der einige hundert Atomlagen dick sein kann, bestimmt.

 

Die Prüfung der Oberflächengüte ist ein weites Feld. Die zu prüfende Eigenschaft bestimmt die Methode:

Optische Beurteilung
- Auge
- Mikroskop
- REM
Glanz, Farbe, Rauhigkeit
Sensorische Prüfung
- Reibung (mit dem Finger)
- Ritz – oder Kratzprobe
 Gleit- und Haftverhalten
Messungen
- Ablaufverhalten von Flüssigkeiten
-   (Wasser)
- Randwinkel von Flüssigkeiten
- Tensiometermessungen
- Gravimetrische Bestimmungen
- Ellipsometrie

Gleichmäßigkeit / Schlieren
Oberflächenspannung
Oberflächenspannung
Masse abgelös. Materials
Schichtdicke
Analysen, Spektroskopie
- Fourier-Multiple-Infrarot FMIR
- Röntgenfloureszensanalyse RFA
- Elektronenstrahlspektroskopie ESCA
- Sekundär-Ionen-Massenspektroskopie
-   SIMS
- Elektrochemische Polarisation CT100

Chemische Bindungen
Elementaranalyse
Chemische Bindungen
Masse abgetragener Atome + Moleküle
Nachweis von Ionen (Salze)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Für eine einfache Messung der Oberflächenenergie haben sich in der Praxis Testtinten bewährt.