Oberflächenreaktionsfläche

Oberflächenreaktionen sind chemische Reaktionen, die an der Grenzfläche zwischen zwei Phasen stattfinden. Diese Phasen können fest-flüssig, fest-gasförmig, flüssig-gasförmig oder sogar zwei nicht mischbare Flüssigkeiten sein. Die Reaktivität ist an der Oberfläche oft erhöht, da die Atome oder Moleküle dort eine geringere Bindungsanzahl aufweisen als im Inneren der Phase und somit leichter für chemische Reaktionen zur Verfügung stehen.

Ein klassisches Beispiel für eine Oberflächenreaktion ist die heterogene Katalyse. Hierbei wird ein Katalysator, der sich in einer anderen Phase befindet als die Reaktanten, verwendet, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Der Katalysator bietet eine Oberfläche, an der die Reaktanten adsorbiert werden und leichter miteinander reagieren können. Nach der Reaktion desorbieren die Produkte von der Katalysatoroberfläche und stehen für weitere Zyklen zur Verfügung.

Weitere wichtige Oberflächenreaktionen umfassen die Korrosion von Metallen, bei der Metalle mit ihrer Umgebung, oft Sauerstoff und Feuchtigkeit, an der Oberfläche reagieren. Auch bei der Verbrennung spielen Oberflächenreaktionen eine entscheidende Rolle, da die Reaktion oft an der Oberfläche des Brennstoffs beginnt und sich dann auf das Innere ausbreitet. Die Anhaftung von Substanzen (Adsorption) und die Abgabe von Substanzen (Desorption) sind fundamentale Prozesse, die Oberflächenreaktionen begleiten. Die Kenntnis und Kontrolle von Oberflächenreaktionen ist in vielen Bereichen von Bedeutung, von der Materialwissenschaft über die Chemie bis hin zur Biologie.