Interfacialität

Interfacialität bezeichnet die Gesamtheit der Eigenschaften, Prozesse und Phänomene, die an der Grenzfläche zwischen zwei Phasen auftreten, wie Feststoff–Flüssigkeit, Flüssigkeit–Flüssigkeit oder Gas–Flüssigkeit. Der Interfacialraum weicht in Struktur und Zusammensetzung von den angrenzenden Phasen ab und beeinflusst, wie Stoffe zwischen den Phasen transportiert werden, wie Oberflächen benetzt werden und wie mechanische Kräfte an der Grenzfläche wirken.

Zentrale Konzepte sind Interfacialspannung (Grenzflächenspannung), Benetzung und Kontaktwinkel, Adsorption von Grenzflächenaktiven Molekülen (z. B. Tenside) sowie die Bildung und Dynamik von Grenzschichten. In vielen Systemen ordnet sich Molekül- oder Ionenschicht in der Grenzregion spezifisch aus, was zu veränderten Reaktionsraten, Diffusionseigenschaften oder rheologischen Verläufen führen kann.

Interfacialität spielt eine zentrale Rolle in der Chemie (Katalyse an Grenzflächen, Emulsionen, Kolloidalsysteme), der Materialwissenschaft (Beschichtungen, Verbundwerkstoffe), der Biologie (Zellmembranen als Grenzflächen), der Umweltwissenschaft (Öl-Wasser-Systeme, Kontaminationsausbreitung) sowie der Energiespeicherung und -umwandlung (Elektroden-Grenzflächen, Elektrolyt-Gas-Interfaces). Messtechnisch werden Grenzflächenkräfte oft durch Tensiometrie oder Kontaktwinkel gemessen; strukturelle Eigenschaften lassen sich mit Spektroskopie, Oberflächenstreuungen oder Neutronen-/Röntgenmethoden untersuchen.