Phasensysteme und Phasengrenzen

Ein- und mehrphasige Systeme

Blut als Einphasen- und Zweiphasensystem

Phasengrenzen und Oberfläche

Grenzflächeneffekte

Eine Phase verstehen wir als einen Bereich, innerhalb dessen

Einphasige Systeme sind

Mehrphasige Systeme sind

Besteht ein System aus Festkörper, Flüssigkeit und Gas, so muss es zumindest dreiphasig sein.

Frisches Blut in einer Eprovette unterscheidet sich durch seine rote Farbe und durch seine Viskosität eindeutig von anderen Flüssigkeiten. Es ist ein Einphasensystem.
Wenn wir Blut zentrifugieren, trennen wir die rot erscheinenden korpuskulären Bestandteile von dem gelblichen Blutplasma. Nun liegt ein Zweiphasensystem vor.

An der Phasengrenze, d.h. beim Übergang von von einer Phase in die benachbarte, ändern sich physikalische Größen wie Dichte, Brechungsindex oder elektrische Leitfähigkeit sprunghaft.
Die Änderungen finden in einer Grenzschichte, dh. innerhalb weniger Moleküldurchmesser statt.
Im Allgemeinen ist die Zahl der Moleküle in der Grenzschichte so klein gegenüber der im Phaseninneren, dass die Grenzschichte keinen Einfluss auf die makroskopischen Eigenschaften hat.
Bei Flüssigkeiten, die an eine Gasphase grenzen, wird häufig der Begriff Oberfläche anstelle von Grenzschichte verwendet.
Verdunsten heißt der sehr langsame Übergang einer Flüssigkeit in die Gasphase bei Temperaturen unter dem Siedepunkt.

Grenzflächeneffekte treten dort auf, wo eine Phase an eine andere grenzt. Manchmal genügt eine makroskopische Betrachtung, wie im Falle der äußeren Reibungskraft. Manchmal müssen die molekularen Wechselwirkungen miteinbezogen werden (benetzende - nicht benetzende Flüssigkeiten).
Die moderne Physik zeigt, daß in Grenzschichten quantenphysikalische Gesetze gelten. Die moderne Halbleitertechnologie wäre ohne Grenzflächeneffekte undenkbar.
In der Medizintechnik müssen Grenzflächeneffekte bei allen Körperelektroden und Implantaten berücksichtigt werden.

Phase	Einphasensystem	Mehrphasensystem
Phasengrenze	Grenzschichte	Oberfläche	Grenzflächeneffekte