Gegensätze ziehen sich an - oder Gleich und Gleich gesellt sich gern?

von Corina Protze (18) und Juliane Simmchen (17, beide Immanuel-Kant-Gymnasium Wilthen)

Kategorie: Chemie 2004
Betreuer: Dr. Rolf Nitzsche
Wettbewerbsart: Jugend forscht

Gewonnene Preise:
  • Landessieger
  • Regionalsieger

Gegensätze ziehen sich an – oder Gleich und Gleich gesellt sich gern?

Diese Redewendungen hört man im Alltag oft und meist beziehen sie sich auf menschliche Partnerschaften, bei denen einfach „die Chemie stimmen muss“.
Allerdings  können solche Sprüche auch auf ganz anderen Gebieten Bedeutung erlangen, wo man sie zunächst nicht vermutet. Beispielsweise bei der Betrachtung der hydrophilen bzw. hydrophoben Eigenschaften von Nanopartikeln (Größenbereich von 10-9 – 10 –6m), die natürlich das Verhalten derartiger Partikelsysteme beeinflussen.
Für Teilchen in diesem Größenbereich ist es noch immer schwierig schnell herauszufinden, wie sich ein Partikel gegenüber Wasser verhält. Bei „gewöhnlichen“ Oberflächen ist die Bestimmung dieser Eigenschaften einfach. Das Benetzungsverhalten kann anhand des sogenannten Randwinkels beurteilt werden. Dazu bringt man einen Wassertropfen auf und sieht an dessen Form, wie die Oberfläche beschaffen ist. An Pulverpackungen von Miropartikeln beobachtet man das Steigverhalten von Flüssigkeiten. Beide Methoden sind allerdings an Nanopartikeln nicht realisierbar.
Unser Ansatz zur Beurteilung geht davon aus, dass sich die Eigenschaften hydrophil bzw. hydrophob im unterschiedlichen Adsorptionsverhalten gegenüber längerkettigen Polyelektrolyten und kurzkettigen Tensiden äußern sollten. Voraussetzung dafür ist natürlich die Coulomb-Wechselwirkung der entgegengesetzten Ladungen von Partikeloberfläche und zu adsorbierendem Reagenz.
Wir haben mittels zweier elektrokinetischer Methoden das Adsorptionsverhalten von Tensiden und Polyelektrolyten an hydrophilen und hydrophoben Partikeloberflächen untersucht. Unser Ziel war es, eine  Möglichkeit zu finden, die schnelle Aussagen über die Eigenschaften Hydrophilie bzw. Hydrophobie der Nanoteilchen zuläßt.

Gegensätze ziehen sich an - oder Gleich und Gleich gesellt sich gern?