Oberflächenspannung Tensid dekorierter Grenzflächen

Gelöste Stoffe, die die Oberflächenspannung eines Lösemittels erniedrigen, nennt man oberflächenaktive Verbindungen oder Tenside (engl: surfactants = surface active agents). Man bezeichnet sie auch als Amphiphile, da ihre Molekülstruktur sowohl lipophile als auch hydrophile (unpolare und polare) Teile enthält. Aufgrund dieses Aufbaus lagern sich amphiphile Moleküle in wässriger Lösung bevorzugt an der Wasser/Luft Grenzfläche an. Dabei ist die hydrophile Kopfgruppe in der wässrigen Phase, während die lipophilen Seitenketten in die Gasphase ragen. Hierdurch wird die Wechselwirkung der Wassermoleküle an der Grenzfläche gestört und die Oberflächenspannung mit steigender Tensidkonzentration herabgesetzt.

Im ersten Teil dieses Versuchs wird die Oberflächenspannung einer wässrigen Tensidlösung in Abhängigkeit der Tensidkonzentration mit Hilfe eines Ringtensiometers gemessen. Daraus werden Rückschlüsse auf die Aggregation der Tenside im Bulk (Volumenphase) und deren Flächenbedarf an der Grenzfläche bestimmt.

Im zweiten Versuchsteil werden monomolekulare Filme von in Wasser nicht löslichen Fettsäuren an der Wasser/Luft Grenzfläche präpariert. Durch Komprimieren in einem Langmuir-Trog wird der Lateraldruck dieser Schichten erhöht. In Analogie zu einer Druck-Volumen Isotherme in 3D, lässt so eine Laterdruck-Flächen-Isotherme aufnehmen und Phasenübergänge von monomolekularen Schichten untersuchen.