Untersuchung der Struktur flüssiger Grenz- und Oberflächen mittels Röntgenstreuung

Abstract

An den Grenzflächen zwischen zwei Flüssigkeiten bzw. zwischen Flüssigkeiten und Gasen finden eine Vielzahl chemischer und physikalischer Prozesse statt, darunter beispielsweise die Adsorption von Gasen. Hydratbildung setzt unter speziellen Bedingungen ebenfalls zunächst an diesen Grenzflächen ein. Röntgenreflektivitäten bilden eine ideale Messmethode zur Untersuchung von Prozessen auf den hierbei gegebenen Längenskalen. Bei der Adsorption von Gasen auf Flüssigkeiten bilden sich extrem dünne Schichten der Gasmoleküle auf der Flüssigkeitsoberfläche. Im Rahmen dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass makroskopische Theorien zur Beschreibung dieser Schichten auf sehr kleinen Längenskalen nicht mehr gültig sind. Ebenfalls konnte gezeigt werden, dass es in Systemen, die Hydratbildung ermöglichen, vor spontaner Hydratbildung zu der Bildung einer dünnen Schicht an der Grenzfläche zwischen Wasser und Gastmolekülen kommt, die stark mit Gastmolekülen angereichert ist. Diese Schicht lässt sich hierbei in Zusammenhang mit der spontanen Hydratbildung bringen.